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Dokumentenidentifikation DE60021826T2 18.05.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001095724
Titel Werkzeug zum Reparieren von beschädigten Gewinden
Anmelder Shilo Technologies Ltd., Jerusalem, IL
Erfinder Abraham, Moshe, Mobile Post Ephraim 44830, IL;
Stahl, Zeev, Jerusalem 97830, IL
Vertreter Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner, 70174 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 60021826
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.10.2000
EP-Aktenzeichen 001223494
EP-Offenlegungsdatum 02.05.2001
EP date of grant 10.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.05.2006
IPC-Hauptklasse B23G 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Nachschneidwerkzeug zum Reparieren von beschädigten Innengewinden.

Hintergrund der Erfindung

Obwohl Innengewinde besser gegen mechanische Beschädigung geschützt sind als Außengewinde, werden sie häufig durch Zwängen aufgrund gewaltsamen Eindrehens der Einschraubteile beschädigt, wenn letztere entweder abweichende Gewindesteigungen haben oder nicht korrekt ausgerichtet wurden. Außerdem müssen oftmals Verschmutzungen, Rost oder andere Verkrustungen entfernt werden.

Die US-Patentanmeldung 5,281,059 bezieht sich auf ein Werkzeug zum Reparieren von beschädigten Gewinden in einer Blindbohrung, das einen länglichen Körper aufweist, der an einem Ende einen aufweitbaren, mit Rillen versehenen Kopf hat, und wobei das zweite Ende als zweiflügeliger Handgriff ausgebildet ist. Das Werkzeug weist des Weiteren einen Dorn mit einem Druckkegel zum Aufweiten des gerillten Kopfes auf, so dass dieser in die unbeschädigten Gewindegänge eingreift. Anschließend wird das Werkzeug herausgedreht, um die beschädigten Gänge neu zu formen.

Die WO-A-88/00103 beschreibt eine ähnliche Vorrichtung zum Reparieren beschädigter Innengewinde, die zwei bewegliche Körperabschnitte hat und Betätigungsmittel aufweist, um die Körperabschnitte mit dem Innengewinde in Eingriff zu bringen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Nachschneidwerkzeugs zum Reparieren von Innengewinden, das effektiv, kostengünstig und einfach in der Handhabung ist.

Gemäß der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch Bereitstellung eines Nachschneidwerkzeugs zum Reparieren beschädigter Innengewinde gelöst, wobei dieses ein Gehäuse, am Gehäuse angebrachte Betätigungselemente zur Handhabung des Werkzeugs und Stellschrauben aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse im Wesentlichen einen u-förmigen Querschnitt hat, der eine aus vier Lenkern zusammengesetzte Kinematik aufnimmt, welche ein langgestrecktes Parallelogramm bildet, bestehend aus relativ kurzen ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Lenkern und relativ langen ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Lenkern, wobei der erste kurze obere Lenker der stationäre Lenker der Kinematik ist und durch einen Abschnitt des Gehäuses gebildet wird, der zweite kurze untere Lenker durch die Längsachse eines in einer Halterung aufgenommenen Stichels repräsentiert wird, und die relativ langen ersten und zweiten Lenker aus hebelartigen Elementen bestehen, die gelenkig mit den kurzen Lenkern verbunden sind, und dadurch, dass die Drehung der Druckschraube ein Schwenken der langen Lenker relativ zu dem stationären Lenker bewirkt, wobei der Stichel relativ zum Gehäuse bewegt wird, während die Längsachse des Stichels die parallele Lage zum stationären Lenker der Kinematik beibehält.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird in Verbindung mit der Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen klar.

In Bezug auf die Einzelheiten der Zeichnungen ist darauf hinzuweisen, dass es sich bei den jeweiligen Darstellungen um Beispiele handelt, die die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung nur erläutern sollen, und die ausschließlich dazu gedacht sind, die am besten geeignete und unmittelbar verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptuellen Merkmale der Erfindung zu geben. Daher werden keine genaueren Angaben zu strukturellen Einzelheiten der Erfindung gemacht, als für ein grundsätzliches Verständnis der Erfindung erforderlich, wobei dem Fachmann aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen klar ist, wie die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in der Praxis realisiert werden können.

Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachschneidwerkzeugs;

2 einen Schnitt des Werkzeugs der 1 in Ebene XIX-XIX;

3 einen Schnitt des unteren Abschnitts des in 1 gezeigten Werkzeugs in vergrößerter Darstellung;

4 einen Schnitt des Abschnitts des Werkzeugs der 3 in Ebene XXI-XXI in vergrößerter Darstellung;

5 den unteren Abschnitt des Werkzeugs der 1 in Mittelstellung;

6 das Werkzeug der 1 in vollständig ausgeschwenkter Stellung;

7 einen Schnitt des Werkzeugs der 2, 3 in Ebene XXIV-XXIV;

8 einen Schnitt des Werkzeugs der 1 einschließlich des Aufsatzes zur Vergrößerung der maximalen Reichweite des Werkzeugs;

9 einen Schnitt des Werkzeugs der 8 in Ebene XXVI-XXVI;

10 das Werkzeug der 8 bei Einstellung auf maximale Reichweite;

11 einen Schnitt des Werkzeugs der 10 in Ebene XXVIII-XXVIII;

12 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachschneidwerkzeugs;

13 einen Schnitt des Werkzeugs der 12 in Ebene XXX-XXX;

19 einen Schnitt des Werkzeugs der 12 in Ebene XXXI-XXXI;

15 das Werkzeug der 12 in einer ausgeschwenkten Stellung und mit einem Aufsatz, um die Obergrenze der Reichweite des Werkzeugs zu vergrößern; und

16 und 17 eine Druckplatte zur Verwendung mit den Werkzeugen der 13 oder 2 in der jeweils obersten oder untersten Reichweiteneinstellung.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachschneidwerkzeugs. Dieses umfasst ein Gehäuse 90 aus einem im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt, wie am besten aus 2 ersichtlich, wobei WP das Werkstück (workpiece) bezeichnet. In dem Gehäuse ist ein Lenker bzw. Hebel 92 angeordnet, dessen oberes Ende mittels einer Achse 94 am Gehäuse 90 angelenkt ist, wobei diese beiderseits aus dem Gehäuse 90 herausragt und gleichzeitig als Handgriff zum Drehen des Werkzeugs dient.

Am unteren Ende des Hebels 92 ist in der vergrößerten Darstellung der 3 ein zylindrischer Stichel 96 gezeigt, dessen eines Ende durch die Schneide gebildet wird, während das andere Ende, wie am besten aus 20 ersichtlich, auf einen geringeren Durchmesser abgesetzt und mit etwas Spiel in einer Bohrung 98 im Hebel 92 aufgenommen ist. Die Bohrung 98 bildet den letzten Abschnitt einer größeren Bohrung 100 mit ovalem Querschnitt (4), deren Breite dem Durchmesser des Stichels 96 entspricht, während die Höhe etwas größer ist als dieser Durchmesser, so dass der Stichel 96 in der Papierebene geneigt werden kann, nicht aber in einer Ebene senkrecht zur Papierebene. Des Weiteren ist eine kleine radiale Bohrung 102 zu sehen, wobei die Spitze einer Schraube 104 mit etwas Spiel und bis zu einer gewissen Tiefe in diese hineinreicht. Es ist zu erkennen, dass die Schraube 104 nicht zur Befestigung oder Klemmung dient, sondern nur ein Herausrutschen des Stichels 96 verhindern soll.

Die 1 und 2 zeigen einen weiteren Lenker in Form einer Stahlblattfeder 106, deren oberes Ende mit an den Seiten des u-förmigen Gehäuses 90 angeformten Fahnen 108 vernietet ist, und deren unteres Ende mit einer Öffnung 110 (3) versehen ist, durch die der Stichel 96 herausragt. Eine weitere Öffnung 112 ist auf etwa halber Länge der Feder angeordnet. Durch diese Öffnung geht der Gewindeschaft 113 einer Rändelschraube 114, die in einer Gewindebohrung im Hebel 92 aufgenommen ist. Wenn es sich um einem Gewindeschaft mit Rechtsgewinde handelt, wird bei Drehung der Rändelschraube 114 im Uhrzeigersinn der Hebel 92 offensichtlich ebenfalls im Uhrzeigersinn um seinen durch die Achse 94 gebildeten Drehpunkt schwenken.

Eine Aufgabe der Feder 106 ist das Ausüben einer konstanten Druckkraft auf den Hebel 92, um sicherzustellen, dass der Schaft 113 in ständigem Kontakt mit der Innenseite des Gehäuses 90 bleibt. Die andere, wichtigere Aufgabe ist von grundlegender Bedeutung für die Kinematik der Vorrichtung: Die Feder 106 bildet einen Hebel a eines speziellen Falls einer aus vier Lenkern bestehenden Kinematik a-b-c-d, die in 1 durch starke Strichpunktlinien skizziert ist. Da a = c und b = d, bildet die Kinematik ein Parallelogramm, und wenn der feststehende Hebel b vom Biegepunkt p der Feder 106 in horizontaler Richtung zur Mitte des Drehpunkts 94 verläuft, ist auch der Hebel d, der der Mittellinie des Stichels 96 entspricht, unabhängig vom Schwenkwinkel des Hebels 92 in horizontaler Lage. Dies geht klar aus dem Vergleich der 1, die die Vorrichtung in der Einstellung für den kleinsten Gewindedurchmesser des Verstellbereichs zeigt, mit 5 und 6 hervor, welche die Vorrichtung in der mittleren und größten Einstellung zeigen. Wie unmittelbar ersichtlich, ist der Stichel 96 in jeder Einstellung horizontal gerichtet.

Die Gelenkigkeit am oberen Ende der Blattfeder 106, die den Hebel a der aus vier Lenkern bestehenden Kinematik bildet, ist durch die Biegsamkeit der Feder unmittelbar unterhalb der in 1 gezeigten Fahnen 108 gegeben.

Die Profilform des Gehäuses 90 ist aus 2 ersichtlich, wobei der runde Abschnitt auf den Gewindegängen gegenüber der jeweils in Reparatur befindlichen Stelle aufsitzt und sich darauf abstützt. Wie aus 6 hervorgeht, sind im Bereich des aktiven Abschnitts der Vorrichtung (ungefähr im unteren Drittel) die Wangen des u-förmigen Profils gekürzt, damit die Vorrichtung hinreichend weit ausgestellt werden kann.

Obwohl der Verstellbereich der Vorrichtung der 1 (d.h., die Differenz zwischen dem kleinsten und dem größten noch zu bearbeitenden Durchmesser des Innengewindes) eine gegebene Größe ist, kann das obere Grenzmaß, wie 6 zeigt, mittels eines Aufsatzes vergrößert werden, der an der gerundeten Rückseite des Gehäuses 90 montiert werden kann; siehe 8 bis 11. Das Zubehörteil besteht aus einem relativ kurzen rinnenförmigen Profil 116, das mit einem Abstandhalter 118 verlötet oder verschweißt ist und mit Hilfe einer Schraube 120 fest an der Rückseite des Gehäuses 90 montiert wird. Die zusätzliche Sicherung der Position des Aufsatzes durch zwei Passstifte (nicht dargestellt) ist dabei von Vorteil.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist in 12 bis 15 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel hat eine aus vier echten Lenkern bestehende Kinematik und weist einen Aufsatz auf, der eine erhebliche Vergrößerung des oben erwähnten oberen Grenzmaßes ermöglicht. Der feste bzw. stationäre Lenker wird durch die beiden Drehzapfen 122 und 124 bestimmt, die zwischen den beiden Wangen eines Gehäuses 126 mit u-förmigem Profil verlaufen. Die Gegenstücke dazu sind die beiden Drehzapfen 128, 130, durch die ein Block 132 mit einem Hebel 134 verbunden ist, der einen der beiden langen Lenker der aus vier Lenkern bestehenden Kinematik bildet. Das obere Ende von Hebel 134 ist mit dem Drehzapfens 124 gelenkig mit dem Gehäuse 126 verbunden. Der zweite lange Lenker der aus vier Lenkern bestehenden Kinematik setzt sich aus zwei relativ schlanken Hebeln 136 zusammen, die über den Drehzapfen 122 am Gehäuse 126 bzw. über den Drehzapfen 128 am Block 132 angelenkt sind. Der Stichel 138 sitzt gleitend in einer Bohrung 140 im Block 132 und ist in der Bohrung 140 durch den Drehzapfen 128 gesichert, der mit ausreichen Spiel durch eine Bohrung im Stichel 138 verläuft, so dass der Stichel sich von selbst auf den Steigungswinkel des zu reparierenden Gewindes einstellen kann. Das Gehäuse 126 ist mit einem Kopfstück 142 versehen, an dem ein Handgriff 144 angebracht werden kann.

In 12 ist die Vorrichtung in der Einstellung für den kleinstmöglichen Gewindedurchmesser gezeigt, für den das Werkzeug eingesetzt werden kann. Für größere Durchmesser wird die aus vier Lenkern bestehende Kinematik wie im linken Teil von 15 erkennbar auf den jeweils erforderlichen Winkel ausgeschwenkt. Dies erfolgt mittels einer Gewindeschraube 146 (siehe auch 13), deren abgeflachtes Ende 148 über einen Drehzapfen 150 gelenkig mit Hebel 134 verbunden ist. Das andere Ende der Schraube 146 reicht durch ein Querstück 152, das gelenkig mit dem Gehäuse 126 verbunden ist, und endet in einer Rändelmutter 154, die mit dem Querstück 152 in einer Weise drehbar verbunden ist, dass nur noch ein Rotationsfreiheitsgrad gegeben ist. Bei Drehen der Mutter 154 im Uhrzeigersinn wird die mit einem Rechtsgewinde versehene und durch den Bolzen 150 am Mitdrehen gehinderte Schraube 146 in die Mutter 154 hineingezogen, so dass die aus vier Lenkern bestehende Kinematik wie in 15 verdeutlicht nach links verstellt wird.

15 zeigt die Vorrichtung der 12 zusammen mit einem Aufsatz zur Vergrößerung der Reichweite. Der Aufsatz besteht aus einem Arm 156, der in verschiedenen, durch Bohrungen 158 festgelegten Abständen mittels Stiften oder Schrauben (nicht dargestellt) am Handgriff 144 befestigt werden kann. Des Weiteren ist ein rinnenförmiges Profil 160 dargestellt, das fest mit dem Arm 156 verbunden ist, und das auf den Gewindegängen gegenüber der jeweils in Reparatur befindlichen Stelle aufsitzt und als Druckplatte dient.

Eine verbesserte Druckplatte ist in 16 und 17 gezeigt. Diese hat die Form einer länglichen, elastisch verformbaren und sehr flachen Rinne 162, die vorteilhaft aus einem Stück gehärteten und getemperten Stahlblechs hergestellt ist, das an das u-förmige Profil des Gehäuses 126 in 13 oder an das Gehäuse 90 in 2 angenietet wird. Durch ihre Biegsamkeit passt sich die Rinne 162 mehr oder weniger von selbst an die Krümmung der Innenseite der Gewindegänge an, so dass der durch die Bearbeitung bedingte Andruck über eine größere Länge der Gewindespitzen verteilt wird und diese dadurch vor Deformation geschützt sind.

Dem Fachmann ist klar, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und dass die Erfindung in anderen spezifischen Formen realisiert werden kann, ohne vom Geist oder von wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Die dargelegten Ausführungsbeispiele sind daher in jeder Hinsicht nur beschreibend und nicht einschränkend zu verstehen, wobei der Geltungsbereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung bestimmt wird, so dass alle Modifikationen, die in den Bereich der Bedeutung und Entsprechung der Ansprüche fallen, als diesen zugehörig anzusehen sind.


Anspruch[de]
  1. Ein Nachschneidwerkzeug zur Reparatur beschädigter Innengewinde, umfassend:

    ein Gehäuse (90);

    eine Rändelschraube (114) zur Justierung des Werkzeugs, die am Gehäuse (90) angebracht ist; und

    eine Druckschraube (113);

    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (90) einen im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt aufweist, der eine aus vier Lenkern (a, b, c, d) zusammengesetzte Kinematik aufnimmt, welche ein langgestrecktes Parallelogramm bildet, bestehend aus relativ kurzen ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Lenkern (b, d) und relativ langen ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Lenkern (a, c), wobei der erste kurze obere Lenker (b) der stationäre Lenker der Kinematik ist und durch einen Abschnitt des Gehäuses (90) gebildet wird, der zweite kurze untere Lenker (d) durch die Längsachse eines in einer Halterung aufgenommenen Stichels (96) repräsentiert wird, und die relativ langen ersten und zweiten Lenker (a, c) aus hebelartigen Elementen (92) bestehen, die gelenkig mit den kurzen Lenkern (b, d) verbunden sind; und

    dadurch, dass die Drehung der Druckschraube (113) ein Schwenken der langen Lenker (a, c) relativ zu dem stationären Lenker (d) bewirkt, wobei der Stichel (96) relativ zum Gehäuse (90) bewegt wird, während die Längsachse des Stichels (96) die parallele Lage zum stationären Lenker (b) der Kinematik beibehält.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem das erste hebelartige Element (92) eine Blattfeder ist, die an einem Ende fest mit dem oberen Ende des Gehäuses (90) verbunden ist, und deren anderes Ende mit einer ersten Öffnung (110) versehen ist, durch die der Stichel (96) herausragt, und die den Gelenkpunkt des ersten hebelartigen Elements (92) bildet, und mit einer zweiten Öffnung (112), durch die die Druckschraube (113) geführt ist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem das der Schneide entgegengerichtete Ende des Stichels (96) auf einen geringeren Durchmesser abgesetzt ist.
  4. Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem das zweite hebelartige Element (136) ein Hebel ist, der mit einem Ende drehbar im Gehäuse (90) angelenkt ist, und dessen anderes Ende mit einem Langloch (100) versehen ist, das in einer kurzen Rundbohrung (98) ausläuft, die das abgesetzte Ende des Stichels (96) mit etwas Spiel aufnimmt, wobei die kurze Bohrung (98) den Gelenkpunkt des zweiten hebelartigen Elements (136) bildet.
  5. Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem der zweite kurze Lenker (d) der aus vier Lenkern bestehenden Kinematik die Form eines integralen Blocks hat, mit dem der erste und der zweite lange Lenker (a, c) gelenkig verbunden sind.
  6. Werkzeug nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Aufsatz zur Vergrößerung des maximalen Gewindedurchmessers, für den das Werkzeug eingesetzt werden kann, wobei dieser ein rinnenförmiges Profil (116) aufweist, das fest mit einem Distanzstück (118) verbunden ist und an der Rückseite des Gehäuses (90) angebaut werden kann.
  7. Werkzeug nach Anspruch 5 (Orig. 15 ?, der Übers.), des Weiteren umfassend einen Aufsatz zur Vergrößerung des maximalen Gewindedurchmessers, für den das Werkzeug eingesetzt werden kann, wobei dieser einen Stützarm (156) aufweist, der mit Abstand von dem Werkzeug am Querstück angebaut werden kann, und ein rinnenförmiges Profil (116), das fest mit dem Stützarm (156) verbunden ist, wobei das Profil (116) auf den Gewindegängen gegenüber der zu reparierenden Stelle aufliegt.
  8. Werkzeug nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Druckplatte, die am Gehäuse (90) angebracht werden kann, wobei die Platte als längliche, flache Rinne (162) ausgebildet ist, die aus einem elastisch verformbaren Material besteht.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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