[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Erzeugung einer Axialkraft relativ zu einer
Stange, für die Demontage oder Montage von durch Pressitz an der Stange gehaltenen
Körpern, insbesondere zum Lösen der Knotenverbindung einer Rohrkonstruktion.
[0002] Werkzeuge dieser Art sind z.B. als Abziehvorrichtung zum Abziehen eines durch Pressitz
auf einer Maschinenwelle axial fixierten Zahnrades bekannt. Ein Teil des Werkzeuges
fasst dabei an dem abzuziehenden Teil, d.h. dem Zahnrad, an während das andere Teil,
z.B. eine Gewindespindel,sich an der endseitigen Stirnfläche der Welle abstützt. Um
jedoch einen durch Pressitz an einer Stange o.dgl. axial fixierten Körper relativ
zu dieser zu verschieben, wenn das freie Ende der Stange, ein Absatz o.dgl. an der
Stange zum Abstützen des Werkzeuges nicht zugänglich sind, wie z.B. an bestimmten
Rohrkonstruktionen, so muss die Stange an ihrer Umfangsfläche gehalten werden, um
relativ zu ihr eine Axialkraft erzeugen zu können. Wenn dabei die Oberfläche der
Stange durch Klemmkräfte nicht beschädigt werden darf, wie es z.B. bei dekorativen
Rohrkonstruktionen der Innenarchitektur der Fall ist, so muss die Klemmkraft gleichmässig
auf die Oberfläche verteilt werden, und es ist eine verhältnismässig grosse Klemmkraft
erforderlich,um ausreichende Reibungskräfte zu erzeugen. Zum klemmenden Halten einer
Stange bekannte, ortsunabhängige Werkzeuge haben eine rein mechanische Wirkungsweise
und sind unhandlich, da sie verhältnismässig lange Hebelarme benötigen, um eine ausreichende
Klemmkraft zu erzeugen.
[0003] Rohrkonstruktionen der erwähnten Art sind beispielsweise bekannt durch die CH-PS
382 935 und die DE-PS 27 13 380. Das Zusammenfügen der Hohlstangen, d.h. der Rohre,
erfolgt durch Schlagkräfte, so dass das Rohrende auf die Verbindungszapfen der Knotenverbindungen
aufgepresst wird. Auch das Lösen dieser Verbindungen erfolgt bisher durch Schlagkräfte.
Die Ausübung der Schlagkräfte ist jedoch arbeitsaufwendig und führt zu unkontrollierten
Reaktionskräften, da zur Erzeugung der Relativkraft am Rohr und an der Rohrkonstruktion
starke Trägheitskräfte wirken, falls nicht das Rohr klemmend zurückgehalten wird.
Neben diesen Rohrkonstruktionen ist deshalb eine weitere bekannt, bei der die Klemmkraft
an den Verbindungszapfen der Knotenpunkt verbindung durch eine vom Rohr umschlossene
Axialschraube erzeugt wird, die einen Klemmring radial aufweitet. Eine solche Rohrkonstruktion
erfordert somit zur Montage und Demontage keine grossen Axialkräfte relativ zum Rohr,
jedoch ist auch diese Montage- und Demontageweise aufwendig, da die Betätigung der
Knotenverbindung durch das Rohr hindurch entsprechend lange Schraubenzieher benötigt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der genannten Art zu finden,
das bei handlicher und kompakter Form geeignet ist, relativ zu einer Stange o.dgl.
hohe Axialkräfte zu erzeugen und das seine Fixierung an der Umfangsfläche der Stange
gestattet,ohne diese Fläche zu beschädigen. Dabei soll das Werkzeug insbesondere
für ortsunabhängige Anwendung bei der Demontage oder auch Montage einer Rohrkonstruktion
geeignet sein, deren Rohre an der Knotenverbindung durch Pressitz zusammengehalten
werden. Weiterhin soll das Werkzeug einen einfachen und zuverlässig wirkenden inneren
Aufbau haben.
[0005] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch ein Werkzeug der eingangs genannten
Art, bei dem zwischen einem Speicherbehälter für Hydraulikflüssigkeit und einer Druck
leitung eine Pumpe angeordnet ist und in der Druckleitung sich ein Ueberdruckventil
befindet, das die Druckleitung in eine erste und zweite Druckleitung unterteilt, wobei
die erste Druckleitung zu dem Arbeitskolben einer Klemmzange für die Fixierung des
Werkzeuges an der Stange und die zweite Druckleitung zu dem Arbeitskolben zur Erzeugung
der relativen Axialkraft führt.
[0006] Das Ueberdruckventil begrenzt somit die Klemmkraft der Klemmzange und bewirkt ausserdem,
dass der Arbeitskolben zur Erzeugung der Axialkraft erst zur Wirkung gelangt, nachdem
das Werkzeug mit ausreichender Kraft, d.h. unverrutschbar, an der Stange fixiert
ist.
[0007] Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, die Demontage und Montage einer
Rohrkonstruktion zu erleichtern, deren Rohre an der Knotenverbindung durch Pressitz
befestigt sind. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch Anwendung des erfindungsgemässen
Werkzeuges zum Lösen oder Verbinden der Knotenverbindung einer Rohrkonstruktion, bei
der die Rohrenden durch Pressitz auf Verbindungszapfen der Knotenverbindung befestigt
sind, wobei die Klemmflächen der Klemmzange dem Rohrumfang angepasst sind und am Arbeitskolben
zur Erzeugung der relativen Axialkraft ein klauenförmiger, schwenkbarer Eingriffskopf
vorgesehen ist. Zur Herstellung der Knotenverbindung ist das Werkzeug umgekehrt ander
Stange anzubringen und der Eingriffskopf mit einem Uebertragungsbügel zu versehen,
der den Knotenpunktkörper mit einem seiner Enden hinterfasst.
[0008] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung anhand
der Zeichnungen zu entnehmen und sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Es
zeigt:
Fig.1 einen Querschnitt des Werkzeuges entlang einer die Achse der Stangenaufnahme
und des Handgriffes enthaltenden Ebene,
Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Werkzeuges in Richtung der Achse
der Stangenaufnahme,
Fig.3 eine zu Fig.2 gegenüberliegende, ebenfalls teilweise geschnittene Seitenansicht
des Werkzeuges mit ausgeschwenktem Füllhebel und
Fig.4 eine Aufsicht auf den Füllhebel der Fig. 3.
[0009] Die zeichnerischen Darstellungen des Werkzeuges sind nur geringfügig gegenüber der
natürlichen Grösse verkleinert. Entsprechend ist die Handlichkeit des mit einer Hand
betätigbaren Werkzeuges 1 offensichtlich.
[0010] Der eine aufgerauhte Oberfläche aufweisende Griff 2 besteht aus einem an den Pumpenblock
3 an dessen unteren Stutzen 4 angeschraubten hülsenförmigen Behälter, der den flexiblen
Speicherbehälter 5 für Hydrauliköl umschliesst. Sein Aussendurchmesser beträgt beispielsweise
30 mm. Neben diesem Griff 2 erstreckt sich der Pumpenhebel 6, so dass beide von einer
Hand umfasst werden können, um die Pumpbewegung entgegen der Kraft einer Druckfeder
7 auszuüben. Auf der dem Griff 2 gegenüberliegenden Seite des Pumpenblocks 3 ist
ein Steuerblock 9 mittels Schrauben 10 befestigt, der verschiedene senkrecht oder
parallel zueinander verlaufende Bohrungen umfasst, die die Hydraulikkanäle 12 - 15,
Hilfsbohrungen 16 für deren Herstellung und zwei Zylinderbohrungen 18,19 für Arbeitskolben
20,21 bilden, und der an seinem oberen, dem Griff 2 abgekehrten Ende im Querschnitt
hakenförmig ausgebildet ist, um die feststehende Backe 23 der Stangenaufnahme 24
zu bilden. Am vorderen Ende des pistolen- oder hammerförmig gestalteten Werkzeuges
1 befindet sich der Eingriffskopf 26, der zum Eingriff an dem relativ zur Stange
axial zu bewegenden, nichtdargestellten Körper bestimmt ist.
[0011] Bei Gebrauch des Werkzeuges 1 wird die Stangenaufnahme 24 in Richtung quer zur Stange
über diese geschoben und durch allenfalls erforderliches axiales Verschieben auf der
Stange in die für die Arbeitsbewegung erforderliche Position gebracht. Da zu einem
weitgehend formschlüssigen Umfassen des kreisrunden Querschnittes der Stange oder
des Rohres die zum seitlichen Einführen der Stange vorhandene seitliche Oeffnung 27
enger ist als der Stangendurchmesser,ist die untere Backe 28 der Stangenaufnahme 24
entgegen der Kraft von mindestens einer Druckfeder 29 zum weiteren Oeffnen dieser
Oeffnung 27 durch den Gegendruck der Stange beim Aufdrücken des Werkzeuges verschiebbar.
Diese quer zur Stangenaufnahme gerichtete Schiebebewegung ist durch mindestens einen
Führungsstift 30 geführt, der von der Druckfeder 29 umschlossen ist.
[0012] Zur Anpassung an die Grösse und/oder Form des Stangenquerschnittes sind in die Stangenaufnahme
24 Adapterschalen 31, 32 einsetzbar, die an ihrem Aussenflansch 33 mittels Schrauben
34 befestigt sind.
[0013] Für die klemmende Befestigung des Werkzeuges 1 an der Stange ist die bewegliche Backe
28 der Stangenaufnahme durch den in der grösseren Zylinderbohrung 18 geführten Arbeitskolben
20 gegen die Stange pressbar und damit gegen die feststehende Hälfte 23 der Stangenaufnahme
24. Um die hierfür erforderliche Hubbewegung des Arbeitskolbens 20 und damit die
Anzahl der von Hand auszuführenden Hubbewegungen des Pumpenkolbens 36 klein zu halten,
wird zuvor ein Füllhebel 37 in den Raum 38 zwischen der unteren Backe 28 der Stangenaufnahme
24 und einem Betätigungsschaft 39 des Arbeitskolbens 20 eingeschwenkt, der für die
erwähnte Schiebebewegung beim seitlichen Aufdrücken des Werkzeuges 1 auf die Stange
erforderlich ist. Auf diese Weise reicht beispielsweise eine Hubbewegung des Arbeitskolbens
20 von nur 1 mm oder weniger aus, um die Klemmkraft an der Stange zu erzeugen. Fig.
4 zeigt durch eine Aufsicht auf den Füllhebel 37 den sich nach Einschwenken in die
Position nach Fig. 1 und 2 über den Betätigungsschaft 39 des Arbeitskolbens 20 bewegenden
Hebelfortsatz 40, das Griffende 41 des Füllhebels sowie eine Ausnehmung 42 für die
Umschliessung eines der Führungsstifte 30, zwischen die der Hebelfortsatz 40 einschwenkt.
Fig.2 zeigt die schwenkbare Halterung des Füllhebels an einem Schraubenschaft 43,
der ausserdem den Füllhebel 37 mittels seines Kopfes 44 über einen Satz Federringe
oder Tellerfedern 45 gegen den Steuerblock 9 drückt, so dass dieser durch die Hubbewegung
des Arbeitskolbens 20 angehoben werden kann, um diese auf die bewegliche Backe 28
der Stangenaufnahme 24 zu übertragen. Fig.3 zeigt den Füllhebel 37 in nach aussen
geschwenkter Position, so dass die untere Backe 28 der Stangenaufnahme beim Aufsetzen
des Werkzeuges 1 auf die Stange zurückfedern kann.
[0014] In Achsrichtung der Stangenaufnahme 24 vor deren beweglichen Backe befindet sich
die den zweiten Arbeitskolben 21 führende Zylinderbohrung 19. Sie ist relativ zur
Stangenaufnahme 24 möglichst wenig seitlich versetzt, um bei der entsprechend grossen
seitlichen Versetzung der Achse des Eingriffskopfes 26 bei der Krafterzeugung eventuelle
Kippkräfte an dem Arbeitskolben 21 gering zu halten. Bei gleichmässiger Abstützung
des Eingriffskopfes 26 über seine äussere Anlagefläche 47 an dem relativ zur Stange
zu verschiebenden Körper, beispielsweise einem kugelförmigen Knotenpunktkörper gemäss
der DE-PS 27 13 380, ist jedoch keine wesentliche Kippkraft vorhanden. Die Abstützfläche
verläuft hierfür exakt senkrecht zur Achse des Arbeitskolbens 21.
[0015] Wie die Fig.2 am besten zeigt, ist der Eingriffskopf 26 als schwenkbare Klaue ausgebildet,
um ihn aus einer Freigabeposition über die Stange einschwenken zu können, so dass
seine u-förmige Ausnehmung 48 die Stange einseitig umschliesst. Auf diese Weise behindert
der Eingriffskopf 26 nicht das Aufsetzen des Werkzeuges 1 auf die Stange. Der Eingriffskopf
26 ist z.B. durch Pressitz am äusseren Ende des Arbeitskolbens 21 dauerhaft befestigt,
so dass der Arbeitskolben 21 gleichzeitig die Schwenkachse des Eingriffskopfes 26
bildet. Das axial äussere Ende 49 des Eingriffskopfes 26 verjüngt sich nach aussen,
so dass es zwischen im spitzen Winkel zueinander verlaufende Stangen einer Stangen-
bzw. Rohrkonstruktion eingreifen kann, um sich an dem Knotenpunktkörper abzustützen.
[0016] Nachdem das Werkzeug 1 auf die Stange aufgesetzt worden ist und auch der Eingriffskopf
26 über sie eingeschwenkt worden ist, wird das Werkzeug 1 auf der Stange verschoben,
bis die Anlagefläche 47 an dem abzudrückenden oder relativ zur Stange zu verschiebenden
Körper anliegt. Danach wird der Pumpenhebel 6 betätigt, so dass der über die Achse
50 an ihm befestigte Pumpenkolben 36 durch seine Hin- und Herbewegung in der Zylinderbohrung
51 Hydrauliköl aus dem Speicherbehälter 5 ansaugt und nach Oeffnen des Pumpenventils
52 über die Bohrung 53 gegen den ersten und grösseren Arbeitskolben 20 drückt. Nachdem
dieser seine obere Endposition erreicht hat, in der sein Betätigungsschaft 39 die
untere Backe 28 der Stangenaufnahme 24 in Anschlagposition an der Stange gedrückt
hat, öffnet sich bei bestimmtem, durch die Schraube 55 einstellbarem Druck das Ueberdruckventil
56 in dem Hydraulikkanal 12-14 und der zweite, im Durchmesser kleinere Arbeitskolben
21 wird durch diesen Druck beaufschlagt, so dass dieser den Eingriffskopf 26 nach
aussen schiebt, um die gewünschte Arbeitsbewegung auszuführen.
[0017] Die maximale Länge der Arbeitsbewegung des Arbeitskolbens 21 ist durch einen von
diesem umschlossenen Führungsschaft 58 mit einem Anschlag- und Führungskopf 59 begrenzt,
der an einem inneren Absatz 60 des hohlen Arbeitskolbens 21 zum Anschlag gelangt.
Dieser Kopf 59 des mit dem Steuerblock 9 verschraubten Führungsschaftes 58 ist als
innerer Kolben mit einer Dichtung 62 ausgebildet. Eine in der Wand der Zylinderbohrung
19 gehaltene Dichtung 30 dichtet den hohlen Arbeitskolben 21 aussen ab, so dass das
über den Hydraulikkanal 12-14 und einen Ringkanal 64 den Arbeitskolben 21 einseitig
beaufschlagende Hydrauliköl den Arbeitskolben 21 entgegen dem Druck der in ihm eingeschlossenen
Feder 65 bewegt.
[0018] Nach Beendigung der Arbeitsbewegung des Arbeitskolbens 21, d.h. nachdem z.B. das
Werkzeug 1 den in ein Rohrende eingepressten Verbindungszapfen einer Knotenverbindung
aus diesem herausgedrückt hat, wird ein Druckablassventil 66 von Hand durch Betätigen
einer Rändelschraube 67 geöffnet, das sich in einem die Pumpendruckleitung, d.h. die
Bohrung 53 mit dem Speicherbehälter 5 verbindenden Bypasskanal 69 befindet, so dass
sich beide Arbeitskolben 20,21 unter dem Druck ihrer Rückholfedern 70,65 in ihre Ausgangsposition
zurückbewegen und entsprechend das Hydrauliköl in den dehnbaren Speicherbehälter 5
zurückströmt. Der Speicherbehälter ist vorzugsweise als längenveränderlicher Faltenbalg
aus gummielastischen Material ausgebildet, so dass in ihn keine Luft eintritt und
er eine Füll- und Entleerungsbewegung ausführen kann. Für die Rückströmung aus dem
Hydraulikkanal 13,14 ist zu diesem ein Bypasskanal 15 mit einem Rückströmventil 72
angeordnet, der das Ueberdruckventil 56 überbrückt.
[0019] Das Pumpensaugventil 73, das Pumpendruckventil, das Ueberdruckventil 56 und das
Rückstromventil 72 sind in üblicher Weise als federbelastete Rückschlagventile mit
einem als Kugel ausgeführten Schliesskörper ausgeführt. Verschiedene Verschlusschrauben
55,74,75 und 76 halten die Ventile oder deren Feder in dem zugehörigen Hydraulikkanal.
[0020] Um einen Körper , beispielsweise den Verbindungsbolzen einer Knotenverbindung,mit
dem gleichen Werkzeug an ein Stangen- oder Rohrende heranzuziehen, wird das Werkzeug
so auf das Stangenende aufgesetzt, dass der Eingriffskopf 26 vom Stangenende weggerichtet
ist und ein nichtdargestellter Ueberbrückungsbügel verwendet, dessen nach innen gerichteten
beiden Enden einerseits den heranzuziehenden Körper und andererseits den Eingriffskopf
26 überfassen. Entsprechend ist mindestens das eine Ende des Uebertragungsbügels ähnlich
wie der Eingriffskopf klauenförmig ausgebildet. Ein Ueberbrückungsbügel könnte jedoch
auch anstelle des Eingriffskopfes 26 am äusseren Ende des Arbeitskolbens schwenkbar
befestigt sein, bzw. gegen diesen austauschbar sein, so dass er hinter den an das
Stangenende heranzuziehenden Körper, d.h. den Knotenpunktkörper, einschwenkbar ist.
[0021] Der Aussendurchmesser der Rohre üblicher Rohrkonstruktionen der genannten Art mit
innenarchitektonischer Anwendung liegt im Bereich von 13 bis 19 mm.
1. Werkzeug zur Erzeugung einer Axialkraft relativ zu einer Stange, für die Demontage
oder Montage von durch Pressitz an der Stange gehaltenen Körpern, insbesondere zum
Lösen der Knotenverbindung einer Rohrkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
einem Speicherbehälter (5) für Hydraulikflüssigkeit und einer Druckleitung (53,12-14)
eine Pumpe (36,51,73,52) angeordnet ist und sich in der Druckleitung ein Ueberdruckventil
(56) befindet, das die Druckleitung in eine erste und zweite Druckleitung (53,12;
13,14) unterteilt, wobei die erste Druckleitung (53,12) zu dem Arbeitskolben (20)
einer Klemmzange für die Fixierung des Werkzeuges an der Stange und die zweite Druckleitung
(13,14) zu dem Arbeitskolben (21) zur Erzeugung der relativen Axialkraft führt.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Arbeitskolbens
(20) der Klemmzange (23, 28) grösser ist als derjenige des Arbeitskolbens (21) zur
Erzeugung der Axialkraft.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbewegung des
grösseren Arbeitskolbens gegen eine Rückholfeder (70) erfolgt, die aus mindestens
einer Tellerfeder besteht.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmzange
eine mit einem Steuerblock (9) für die hydraulische Steuerung der Arbeitskolben (20,21)
verbundene, feststehende Klemmbacke (23) und eine federnd quer zur Stangenaufnahme
(24) bewegliche Klemmbacke (28) hat, wobei der Federweg der beweglichen Klemmbacke
(28) durch einen Füllkörper (37) sperrbar ist, indem dieser in den Raum (38) zwischen
der beweglichen Klemmbacke (28) und dem Arbeitskolben (20,39) schiebbar ist und zur
Uebertragung der Klemmbewegung des Arbeitskolbens (20) beweglich gelagert ist.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Klemmbacke
(28) an mindestens zwei Führungsstiften (30) geführt ist und der Füllkörper (37)
als in diesen Raum (38) einschwenkbarer Füllhebel ausgebildet ist, wobei der Füllhebel
(37) einen seitlichen Fortsatz (40) für den Eingriff zwischen diesen Führungsstiften
(30) aufweist.
6. Werkzeug nach einem der ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich
der Klemmzange (23,28) in der Stangenaufnahme (24) des Werkzeuges (1) auswechselbare
Adapterschalen (31,32) befestigt sind, deren Schaleninnenform der Querschnittsform
der Stange entspricht.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am äusseren
Ende des Arbeitskolbens (21) zur Erzeugung der Axialkraft ein klauenförmiger Eingriffskopf
(26) befestigt ist, der um die Kolbenachse in eine Eingriffsposition schwenkbar ist,
in der seine Klauenöffnung gleichachsig zu der Stangenaufnahme (24) angeordnet ist.
8. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (21) zur
Erzeugung der Axialkraft einen Schaft (58) mit einem Anschlagkopf (59) umschliesst,
der den maximalen Kolbenweg bestimmt.
9. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (5)
als Faltenbalg ausgeführt ist.
10. Anwendung des Werkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Lösen oder Verbinden
der Knotenverbindung einer Rohrkonstruktion, bei der die Rohrenden durch Pressitz
auf Verbindungszapfen der Knotenverbindung befestigt sind, wobei die Klemmflächen
der Klemmzange (23,28) dem Rohrumfang angepasst sind und am Arbeitskolben zur Erzeugung
der relativen Axialkraft ein klauenförmiger, über das Rohr in Eingriffsposition
schwenkbarer Eingriffskopf (26) befestigt ist.