WAGNER THOMAS (DE)
HOFMANN HORST (DE)
THOMAS BERND (DE)
WAGNER THOMAS (DE)
HOFMANN HORST (DE)
US6678930B1 | 2004-01-20 | |||
GB2067453A | 1981-07-30 | |||
GB1190946A | 1970-05-06 | |||
DE20102624U1 | 2001-04-12 | |||
GB1437690A | 1976-06-03 | |||
DE29519915U1 | 1996-02-08 | |||
DE20102624U1 | 2001-04-12 |
Patentansprüche 1. Werkzeug zur Montage eines Sicherungsrings mit: - zwei in einem Drehgelenk (03) miteinander verbundenen Stellschenkeln (01, 02), welche an ihren freien Enden jeweils ein Greifmittel (04) zum Eingriff in eine Monta¬ geöffnung des Sicherungsrings aufweisen; - einem zwischen den Stellschenkeln (01, 02) verlaufenden Spindeltrieb zur Abstandsveränderung der Stellschenkel (01, 02), die dabei um das Drehgelenk (03) geschwenkt werden; dadurch gekennzeichnet, dass das Drehgelenk (03) an den die Greifmittel (04) tragenden Enden entgegengesetzten Enden der Stellschenkel (01, 02) angeordnet ist und dass der Spindeltrieb jeweils an Lagerpunkten zwischen dem Drehge¬ lenk (03) und den die Greifmittel (04) tragenden Enden der Stellschenkel (01, 02) angreift. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Stellschenkel (01, 02) zwei Teilschenkel (a, b) aufweist, die zueinander um einen Winkel α abgewinkelt sind. 3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb an dem abgewinkelten Stellschenkel (01 und/oder 02) an dem dem Greifmittel (04) zugewandten Teilschenkel (a) angeordnet ist. 4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb durch eine in den Stell¬ schenkeln (01, 02) drehbar und schwenkbar gelagerte Stellspindel (09) gebildet ist, wobei in mindestens einem der Stellschenkel (01, 02) eine Gewindebuchse (11) vorgesehen ist, welche antriebsbeweglich mit der Stellspindel (09) verbunden ist. 5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stellspindel (09) ein Winkelgetriebe (13) zum Antrieb der Stellspindel (09) angeordnet ist. 6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelgetriebe (13) zwei Übersetzungsstufen aufweist, wobei eine erste Übersetzungsstufe durch ein Handrad (16) zu betä¬ tigen ist und eine zweite Übersetzungsstufe mit einem moto¬ rischen Antrieb koppelbar ist. 7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb zwei gegensinnige Gewindeab¬ schnitte aufweist, die in jeweils einem der Stellschenkel in einer Gewindebuchse gelagert ist. 8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifmittel (04) in einer in den Stell¬ schenkeln (01, 02) angeordneten Linearführung geführt sind. 9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifmittel (04) auswechselbar an den Stellschenkeln (01, 02) befestigt sind. 10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifmittel (04) jeweils einen Pin (06) besitzen, der sich abgewinkelt gegenüber der Haupterstre- ckungsebene des Werkzeugs erstreckt, vorzugsweise recht¬ winklig zu dieser. |
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Montage eines Siche ¬ rungsrings, vorzugsweise für Sicherungsringe mit einem Durch ¬ messer von größer als 400 mm, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sicherungsringe sind Maschinenteile, die überwiegend einge ¬ setzt werden zur Lagesicherung von Bolzen in Bohrungen, oder von Bauteilen, beispielsweise Wälzlagern auf einer Welle oder Achse oder in einer Innenbohrung. Sie gehören zumindest im Durchmesserbereich bis 400 mm zu den Normteilen. Die im
Maschinenbau anzutreffenden Ringe sind nach DIN 471 für
Wellennuten und DIN 472 für Bohrungsnuten genormt, diese Aus führungs formen sind als flacher Ring gestanzt sowie geschliffen und weisen zwei Lochungen zur Demontage und
Montage mittels einer speziellen Sicherungsringzange auf.
Bei Innen-Sicherungsringen werden beim Einsatz in eine
Bohrungsnut die Enden des Sicherungsrings zusammengedrückt. Bei Außensicherungsringen, welche in eine Nut einer Welle montiert werden, werden die Enden des Sicherungsrings zur Montage gespreizt. Für die verschiedenen Sicherungsringe gibt es daher verschiedene Sicherungsringzangen.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherungsringzangen oder Seegerringzangen bekannt, um Sicherungsringe bzw. Sprengringe auf Wellen oder in Bohrungen zu montieren. Die vorderen Enden (Pins) der Sicherungsringzange, welche in die Lochungen des Sicherungsrings eingesetzt werden, sind in aller Regel im Querschnitt rund und können Rillen in Längsrichtung haben. In verschiedenen industriellen Anwendungen, zum Beispiel in Windkraftanlagen, Walzstraßen, in der Schifffahrtindustrie oder auch Erdöl- oder Ergasgewinnungsanlagen kommen besonders große Sicherungsringe mit einem Durchmesser bis 1000 mm und teilweise mehr zum Einsatz. Diese sind aufgrund ihres Gewichts und der zur Montage oder Demontage erforderlichen hohen Spannkräfte nur unter Berücksichtigung besonderer Sicherheitsaspekte zu handhaben.
Aus der DE 295 19 915 Ul ist eine Zange für Außensicherungs ¬ ringe mit einem Durchmesser von größer als 300 mm bekannt. Die Zange ist mit einer Zahnstangensicherung gegen das Zurückfedern gespannter Ringe ausgestattet. Die Zangenenden werden parallel auseinandergeführt. Die Zangenspitzen erstrecken sich in Richtung der Längsachse der Zange und weisen eine nutför- mige Einschneidung in Druckrichtung zu den Montageöffnungen des Sicherungsrings auf. Bei sehr großen Ringen reicht die Hebelkraft der Zange nicht aus, um die erforderlichen Kräfte zum Spreizen der Ringe aufzubringen. Aufgrund der notwendigen Länge der Handhebel der Zange lässt sich diese nur bedingt zur Montage von Innen-Sicherungsringen einsetzen.
Die DE 201 02 624 Ul beschreibt eine zangenartige Vorrichtung zur Montage und Demontage von Sicherungsringen mit einem
Durchmesser von größer als 400 mm. Die Vorrichtung weist zwei sich scherengelenkartig kreuzende Arme auf, deren Antriebs ¬ enden zur Abstandsveränderung der Pins durch einen Spindeltrieb verlagerbar sind. Das Ende der Spindel besitzt ein Mehr ¬ kantprofil, an welchem ein Schraubenschlüssel angesetzt werden kann, um die Spindel zu drehen. Dazu wird das Werkzeug mit einer Hand an einem Griff an einem der Arme gehalten und mit der anderen Hand wird der Schraubenschlüssel betätigt. Bei sehr schweren Sicherungsringen ist die Handhabung nicht unkom- pliziert. Außerdem ist bereits das Werkzeug sehr schwer (über 3kg) , welches mit einer Hand gehalten werden muss, während die andere Hand den Schraubenschüssel am Spindelende betätigt. Dies bereitet besonders bei schweren Sicherungsringen zusätzliche Komplikationen. Auch bei diesem Werkzeug erstrecken sich die Pins in Richtung der Werkzeuglängsachse, sodass wiederum Schwierigkeiten bei der Montage von Innen-Sicherungsringen entstehen .
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug zur Montage oder Demontage von Sicherungsringen bereitzustellen, das insbesondere für Sicherungsringe mit Durchmessern größer als 400 mm verwendbar ist, wobei ein einfache und sichere Hand ¬ habung bei möglichst kompaktem und leichtem Werkzeug ermög ¬ licht sein soll. Das Werkzeug soll sich ohne bauliche Verände ¬ rungen sowohl für die Montage von Außen- als auch Innen-Sicherungsringen gleichermaßen eignen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch ein Werkzeug zur Montage oder Demontage eines Sicherungsrings mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das Werkzeug umfasst zwei Stellschenkel, die mittels eines Drehgelenkes an ihren Enden miteinander verbunden sind. An den freien Enden der Stellschenkel sind Greifmittel zum Eingriff in eine Montageöffnung (Öse oder Lochung) des Sicherungsrings vorgesehen. Ein Spindeltrieb zur Verlagerung der Stellschenkel ist zwischen dem Drehgelenk und den freien Enden der Stellschenkel antriebswirksam mit den Stellschenkeln verbunden.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass das Werkzeug verhältnismäßig klein und leicht ist und einfach handhabbar ist. Trotzdem können große Kräfte auf den Sicherungsring übertragen werden, sodass auch sehr große Ringe gefahrlos gespannt und an Bauteilen montiert werden können.
In einer besonders bevorzugten Aus führungs form der Erfindung weist zumindest einer der beiden Stellschenkel zwei Teilschen ¬ kel auf, die zueinander abgewinkelt sind. Alternativ können die Stellschenkel oder zumindest einer von ihnen auch bogenförmig gekrümmt sein. Dadurch kann insgesamt ein besonders weiter Stellbereich erreicht werden. Dies ist insbesondere zum Spannen von Außenringen vorteilhaft, bei denen die Greifmittel zum Spannen dicht aneinander angenähert werden müssen.
Die Stellschenkel können einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein .
Bei der Ausführungsform, bei der beide Stellschenkel abgewinkelt sind, ist der Spindeltrieb beispielsweise jeweils an dem dem Greifmittel zugewandten Teilschenkel angeordnet. Der
Winkel zwischen den Teilschenkeln ist in einer bevorzugten Aus führungs form 90°, kann aber auch größer ausgeführt sein.
Der Spindeltrieb ist vorzugsweise durch eine in den Stell ¬ schenkeln drehbar und schwenkbar gelagerte Stellspindel gebil ¬ det, wobei in mindestens einem der Stellschenkel eine Gewinde- buchse vorgesehen ist, welche antriebsbeweglich mit der Stellspindel verbunden ist. Der Spindeltrieb ist vorzugsweise selbsthemmend ausgeführt, um eine ungewollte Lageveränderung der Stellschenkel durch den Zug oder Druck des gespannten Sicherungsrings zu verhindern. Es können auch weitere Siche- rungsmechanismen vorgesehen sein, die ein ungewolltes Betätigen des Spindeltriebes verhindern. Der Spindeltrieb kann auch in bekannter Weise zwei gegenläufige Gewindeabschnitte aufweisen, die in je einer Gewinde ¬ buchse in je einem der Stellschenkel gelagert sind. Dann werden beim Drehen der Gewindespindel beide Schenkel relativ zueinander bewegt und es werden weniger Umdrehungen der Gewindespindel als mit einem Gewindeabschnitt benötigt, um dieselbe Abstandsänderung der Stellschenkel zu erreichen.
In einer besonders bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist zum Drehen der Gewindespindel ein Winkelgetriebe an der
Gewindespindel, vorzugsweise zwischen den Stellschenkeln, angeordnet. Das Winkelgetriebe ermöglicht eine günstige
Haltung beider Bedienerhände beim Spannen des Sicherungs ¬ ringes. Das Winkelgetriebe ist vorzugsweise in einer ersten Getriebestufe mit einer Stellschraube verbunden, so dass durch
Drehen der Stellschraube eine Lageänderung der Stellschenkel zueinander erreicht wird. Durch die Wahl eines günstigen Übersetzungsverhältnisses des Winkelgetriebes kann eine leichte Handbetätigung erreicht werden.
Bei einer abgewandelten Aus führungs form weist das Winkelgetriebe eine zweite Getriebestufe auf, welche mittels eines Eingriffspunktes eine Betätigung des Spindeltriebes mittels eines motorisch angetriebenen Werkzeugs, beispielsweise eines Akku-Schraubers, gestattet. Der Eingriffspunkt kann dabei als
Innensechskant , Innenrund (Torx) oder auch als Sechskant oder dergleichen ausgeführt sein. Der Bediener kann dann die gewünschte Bedienart und Getriebestufe wählen. Gegebenenfalls kann zwischen den beiden Getriebestufen ein Freilauf
vorgesehen sein, um eine ungewollte Betätigung der jeweils anderen Getriebestufe zu verhindern. Die zweite Getriebestufe kann vorteilhaft mit einem gegenüber der ersten Getriebestufe abgewandelten Übersetzungsverhältnis arbeiten. Die Greifmittel sind vorzugsweise in bekannter Weise als Pins ausgeführt, welche in gerader oder besonders bevorzugt in abgewinkelter Form zur Verfügung stehen und vorzugsweise auswechselbar an den Stellschenkeln angebracht sind. Für verschiedene Sicherungsringtypen können selbstverständlich verschiedenartige Pins vorgehalten werden.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass die Pins um 90° zur Lage der Stellschenkel, d.h. zur Haupterstreckungsebene des Werkzeugs abgewinkelt sind. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die abgewinkelten Pins in Richtung einer Schwenkachse des Drehgelenkes verlaufen, um die die Stellschenkel geschwenkt werden. Dadurch bleiben die Pins auf einfache Art und Weise immer in einer parallelen Stellung zueinander, so dass der Sicherungsring beim Spannen in seiner natürlichen Ebenenlage verbleibt und keine Spannungen in anderen Richtungen auftreten. Dadurch wird auch die Gefahr des Abspringens der Ringe verhindert, was im Stand der Technik durch die relativ aufwendige Parallelführung realisiert werden muss.
Die Pins können in allen Aus führungs formen alle an sich bekannten Merkmale zur Lagesicherung der Sicherungsringe, wie nutförmige Einschneidungen, exzentrische Kopfplatten oder dergleichen aufweisen.
Eine bevorzugte Aus führungs form der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Montage oder
Demontage eines Sicherungsrings in einer halb geöff- neten Stellung;
Fig. 2: das Werkzeug gemäß Fig. 1 in einer geschlossenen
Stellung; Fig. 3: das Werkzeug gemäß Fig. 2 in einer räumlichen
Darstellung;
Fig. 4: eine Detaildarstellung eines am Spindeltrieb des erfindungsgemäßen Werkzeuges vorgesehenen Winkelgetriebes .
In den Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Montage oder Demontage eines nicht dargestellten Sicherungs ¬ rings dargestellt. Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 Seiten ¬ ansichten in halb geöffneter bzw. geschlossener Stellung und Fig. 3 eine räumliche Darstellung.
Das Werkzeug umfasst zwei Stellschenkel 01, 02, die in einem Drehgelenk 03 gelenkig miteinander verbunden sind. Das Drehgelenk 03 ist dabei an ersten Enden der Stellschenkel vorgese hen. Die Stellschenkel 01, 02 tragen an ihren zweiten, freien Enden Greifmittel 04 zur Aufnahme des bei der Montage zu span nenden Sicherungsringes. Die Greifmittel 04 umfassen in der dargestellten Aus führungs form jeweils einen in die Bildebene (Fig. 1 und 2) hinein abgewinkelten Pin 06 zur Aufnahme des Sicherungsringes in dessen Montageöffnungen. Die Pins 06 erstrecken sich somit rechtwinklig zur Haupterstreckungsebene des Werkzeugs.
Die Stellschenkel 01, 02 umfassen in der dargestellten Ausfüh rungsform jeweils zwei Teilschenkel a, b, die zueinander um einen Winkel α abgewinkelt miteinander verbunden sind. Der Winkel α beträgt in der dargestellten Aus führungs form etwa 90°. Im einfachsten Fall sind die beiden Teilschenkel eines Stellschenkels fest miteinander verbunden. Gemäß einer abge ¬ wandelten Aus führungs form ist der Winkel α zwischen Teilschen kein veränderlich. Durch Anpassung des Winkels kann das Werkzeug an besondere Montagesituationen angepasste werden, beispielsweise um seine Gesamtbreite an den zur Verfügung stehenden Bauraum anzupassen.
Die Greifmittel 04 sind an den freien Enden der Teilschenkel a auswechselbar angeordnet und vorzugsweise mit Handschrauben 07 fixiert. Die Greifmittel sind vorzugsweise in Längsführungen in den freien Enden der Stellschenkel 01, 02 eingesetzt, welche ausreichend stabil dimensioniert sind, um die teils hohen Spannkräfte beim Spannen großer Sicherungsringe aufzu- nehmen.
Ein Spindeltrieb, umfassend eine Gewindestange 09, eine Gewin ¬ debuchse 11 und eine Lagerbuchse 12, ist antriebswirksam zwischen den Stellschenkeln 01, 02, hier zwischen den Teil- schenkein a der Stellschenkel 01, 02 angeordnet. Die Gewinde ¬ buchse 11 ist schwenkbar im Stellschenkel 01 befestigt. Die Lagerbuchse 12 ist schwenkbar im Stellschenkel 02 befestigt. Die Stellspindel 09 ist in der Lagerbuchse 12 und in der
Gewindebuchse 11 drehbar gelagert, so dass bei einer Drehung der Gewindespindel 09 die Stellschenkel 01, 02 gegeneinander verlagert werden.
Auf der Gewindespindel 09 ist vorzugsweise zwischen den Stell ¬ schenkeln 01, 02 ein Winkelgetriebe 13 in einem Gehäuse 14 angeordnet. Das Winkelgetriebe 13 weist zumindest ein Stellrad
16 zum Antrieb der Gewindespindel 09 auf. Eine bevorzugte Aus führungs form des Winkelgetriebes 13 wird anhand der Fig. 4 weiter unten erläutert. Am Winkelgetriebe 13 ist weiterhin ein Eingriffspunkt, hier in Form eines Innensechskants 17, vorge- sehen, der zur Betätigung mit einem motorischen Antrieb, beispielsweise mit einem Akkuschrauber oder dergleichen, koppelbar ist. Vorzugsweise ist diesem Eingriffspunkt 17 eine zweite Getriebestufe zugeordnet. In Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Teilschenkel a jeweils durch zwei parallel beabstandete Platten 18 gebildet sind, zwischen denen an einem ihrer Enden die Teilschenkel b im entsprechenden Winkel α montiert sind. Die Gewindebuche 11 und Lagerbuchse 12, sowie die Greifmittel 04 sind ebenfalls jeweils zwischen den Platten 18 der Teilschenkel a befestigt. Der plattenartige Aufbau ist dem Fachmann aus zangenartigen Werkzeugen bekannt und bedarf hier keiner näheren Erläuterung.
Die Teilschenkel b sind als Profile, vorzugsweise als Hohl ¬ profile 19 gestaltet, so wird eine große Belastbarkeit und relativ geringes Gewicht des Werkzeuges erreicht. Fig. 4 zeigt eine räumliche Darstellung einer möglichen
Aus führungs form des Winkelgetriebes 13. Dessen Gehäuse 14 ist mit der Lagerbuchse 12 und einer zweiten Lagerbuchse 20 für die drehbare Lagerung der Gewindespindel 09 versehen. Die Lagerbuchse 12 ist schwenkbar im Stellschenkel 02 montiert (hier nicht dargestellt) .
Eine erste Getriebestufe umfasst ein erstes Kegelrad 21, welches drehfest mit der Gewindespindel 09 verbunden ist. Die Gewindespindel 09 weist in einem Getriebeabschnitt 22 vorzugs- weise kein Gewinde auf. Ein zweites Kegelrad 23 ist im Gehäuse
14 des Winkelgetriebes 13 drehbar gelagert und mit dem Stell ¬ rad 16 drehfest verbunden. Die Kegelräder 21, 23 stehen in bekannter Weise winklig miteinander in Eingriff, wobei die Zähnezahlen die Übersetzung des Winkelgetriebes bestimmen. Die Gestaltung und Abwandlung des dargestellten Winkeltriebes 13, auch als zweistufiges Getriebe, bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten . Bezugszeichenliste
01 - Stellschenkel
02 - Stellschenkel
03 - Drehgelenk
04 - Greifmittel
05 - -
06 - Pin
07 - Handschraube
08 - -
09 - Stellspindel
10 - -
11 - Gewindebuchse
12 - Lagerbuchse
13 - Winkelgetriebe
14 - Gehäuse
15 - -
16 - Stellrad
17 - Innensechskant
18 - Platte
19 - Hohlprofil
20 - Lagerbuchse
21 - Kegelrad
22 - Getriebeabschnitt
23 - Kegelrad
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