DE69523297T2 - Druckmittel betätigtes Werkzeug zur Änderung der Länge einer Schraubverbindung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft druckmittelbetätigte Werkzeuge, insbesondere zum Dehnen und Entspannen von Gewindeverbindern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 (siehe zum Beispiel WO-A-93/22565).
• Es gibt viele verschiedene bekannte druckmittelbetätigte Schraubenschlüssel. Einige druckmittelbetätigte Schraubenschlüssel enthalten einen hydraulischen Antrieb, ein Antriebsteil, das einen Gewindeverbinder in Eingriff nimmt und durch den Antrieb so angetrieben wird, daß durch Betätigung des Antriebs das Antriebsteil den Gewindeverbinder dreht, und ein Reaktionsteil, das zum Entgegenwirken einer beim Drehen des Gewindeverbinders erzeugten Kraft ausgeführt ist. Der Grund für das Vorsehen des Reaktionsteils besteht darin, daß beim Drehen des Gewindeverbinders eine Kraft erzeugt wird, die dazu neigt, das Werkzeug in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Dieser Kraft muß entgegengewirkt werden, was bei bestehenden Werkzeugen durch das entsprechende Reaktionsteil erreicht wurde. Bei bekannten druckmittelbetätigten Werkzeugen, wie zum Beispiel den in den eigenen US-Patentschriften US-A-4,201,099, US-A- 4,336,727, US-A-4,368,655 und anderen offenbarten druckmittelbetätigten Werkzeugen, ist das Reaktionsteil als Anstoßelement ausgebildet, das am Gehäuse vorgesehen und zum Anstoßen an einen feststehenden Gegenstand ausgeführt ist, der in der Nähe des festzuziehenden oder zu lösenden Gewindeverbinders angeordnet ist. Obgleich ein solches Reaktionsteil der Kraft, die dazu neigt, das Werkzeug in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, effektiv entgegenwirkt, ist es mit mehreren Nachteilen behaftet. Einerseits ist es immer erforderlich, daß ein benachbarter Gegenstand vorhanden ist, an den das Reaktionsteil anstoßen kann. Andererseits ist bei diesen Ausführungen das Anstoßen an einen benachbarten Gegenstand immer so durchgeführt worden, daß einige der Teile, die die Bewegung des hydraulischen Antriebs auf das Antriebsteil übertragen, und auch einige der Teile im Antriebsteil Kräften ausgesetzt sind, die diese Teile zerbrechen können. Deshalb ist ersichtlich, daß weitere Modifikationen und Verbesserungen solcher druckmittelbetätigten Werkzeuge wünschenswert sind. Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines druckmittelbetätigten Werkzeugs gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1, bei dem die Nachteile des Stands der Technik vermieden werden.
• Zur Lösung dieser Aufgaben und anderer, die im folgenden ersichtlich werden, besteht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung in einem druckmittelbetätigten Werkzeug nach dem nachfolgenden Anspruch 1.
• Wenn das druckmittelbetätigte Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, entfallen die Nachteile nach dem Stand der Technik, und es ergeben sich die oben erwähnten besonders vorteilhaften Ergebnisse.
• Die Erfindung selbst - sowohl hinsichtlich ihrer Ausführung als auch ihrer Funktionsweise zusammen mit zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen - geht jedoch am besten aus der folgenden Beschreibung bestimmter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor; es zeigen:
• Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines druckmittelbetätigten Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 2 eine Draufsicht des druckmittelbetätigten Werkzeugs nach Fig. 1.
• Ein druckmittelbetätigtes Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Dehnen und Entspannen eines Gewindeverbinders, wie zum Beispiel eines Gewindezapfens 1, verwendet. Das druckmittelbetätigte Werkzeug weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein druckmittelbetätigtes Antriebsmittel untergebracht ist, das herkömmlicherweise einen Zylinder 4, einen im Zylinder unter der Wirkung eines Arbeitsmediums hin- und herbewegbaren Kolben 5 und eine sich nach außen über den Zylinder 4 hinaus erstreckende und mit mindestens einer Antriebsplatte 7 zum Drehen letzterer schwenkbar verbundene Kolbenstange 6 enthält.
• Das druckmittelbetätigte Werkzeug weist zusätzlich zu einer inneren Hülse 15' eine Buchse 23 auf, die mit inneren Keilzähnen 24 versehen ist, die mit äußeren Keilzähnen 25 eines nichtdrehbaren Vorsprungs 14', der nichtdrehbar am Gehäuse 2 des Werkzeugs angebracht ist, in Eingriff stehen. Der untere Teil (in Fig. 2) der Buchse 23 weist innere Keilzähne 26 auf, die mit äußeren Keilzähnen 27 eines Zwischenelements 19 in Eingriff stehen. Die innere Hülse 15' weist keinen oberen Teil, der mit einem anderen Teil des Werkzeugs in Eingriff gebracht werden kann, auf. Wenn das Reaktionsteil wie gezeigt ausgeführt ist, kann sich die innere Hülse 15' nicht drehen, daß sie über die Keilzähne 20, 21 mit dem Zwischenelement 19 nichtdrehbar in Eingriff steht. Das Zwischenelement 19 steht des weiteren über die Keilzähne 26, 27 mit der Buchse 23 nichtdrehbar in Eingriff, und die Buchse 23 steht über die Keilzähne 24, 25 mit dem nichtdrehbaren Vorsprang 14' des Werkzeugs nichtdrehbar in Eingriff.
• Das Antriebsteil des Werkzeugs enthält ein als äußere Hülse 9' ausgebildetes drehbares Werkzeugelement 8'. Die äußere Hülse 9' weist innere Keilzähne 28 auf, die mit äußeren Keilzähnen 29 eines koaxialen Vorsprungs 10' des Sperrklinkenrads 11 in Eingriff stehen, das wiederum durch die an der Antriebsplatte 7 angebrachte Sperrklinke 12 intermittierend drehbar ist. Die Vorspränge 10' und 14' sind in Fig. 1 schematisch gestrichelt angedeutet.
• Im Betrieb des druckmittelbetätigten Werkzeugs steht die innere Hülse 15' mit dem Zapfen 1 in Eingriff, kann sich aber nicht drehen, da sie mit dem nichtdrehbaren Zwischenelement 19 verbunden ist, das wiederum mit der nichtdrehbaren Buchse 23 verbunden ist. Somit wird eine Drehung des Zapfens 1 verhindert. Unter der Wirkung des druckmittelbetätigten Antriebs dreht die Sperrklinke 12 das Sperrklinkenrad 11, das wiederum über seinen Vorsprung 10' die äußere Hülse 9' dreht. Die äußere Hülse 9', deren unteres Ende an die Endfläche 22 des Zwischenelements 19 anstößt, dreht sich frei bezüglich des letzteren. Die innere Hülse 15' dreht sich nicht, wird aber als Reaktion auf die Drehung der äußeren Hülse 9' axial verschoben, wodurch eine axiale Verschiebung des Zapfens 1 je nach Wirkungsrichtung des druckmittelbetätigten Antriebs zum Dehnen und Entspannen des Zapfens 1 bewirkt wird.

Claims (6)

1. Druckmittelbetätigtes Werkzeug zum Dehnen und Entspannen eines Gewindeverbinders, mit einem nichtdrehbaren Werkzeugelement (15'), das mit ersten Eingriffsmitteln (16) zum nichtdrehbaren Eingriff eines Gewindeverbinders (1) versehen ist; einem mit dem nichtdrehbaren Werkzeugelement (15') koaxialen drehbaren Werkzeugelement (9'), das um eine Achse des Gewindeverbinders (1) drehbar ist und zweite Eingriffsmittel (17) zum Eingriff des nichtdrehbaren Werkzeugelements aufweist; und einem Zwischenelement (19), das so angeordnet und ausgebildet ist, daß es das nichtdrehbare Werkzeugelement (15') in Eingriff nimmt, aber bezüglich diesem nicht drehbar ist; wobei das drehbare Werkzeugelement (9') bezüglich des Zwischenelements (19) frei drehbar ist, wodurch sich bei Drehung des drehbaren Werkzeugelements (9') um die Achse das nichtdrehbare Werkzeugelement (15') nur in einer axialen Richtung bewegt, sich aber nicht dreht, und deshalb einen Gewindeverbinder (1) in die axiale Richtung verschieben kanh, wenn es mit letzterem in Eingriff steht; dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug weiterhin folgendes umfaßt: ein Gehäuse (2); einen Fluidantrieb (4-7); einen drehbaren Vorsprung (10'), der durch den Fluidantrieb (4-7) gedreht werden kann und so mit dem drehbaren Werkzeugelement (9') verbunden ist, daß er letzteres drehen kann; einen nichtdrehbaren Vorsprung (14'), der bezüglich des Gehäuses (2) nicht drehbar ist, und eine Buchse (23), die mit dem nichtdrehbaren Vorsprung (14') und dem Zwischenelement (19) nicht drehbar verbunden ist, so daß eine Drehung des nichtdrehbaren Werkzeugelements (15') verhindert wird; und daß der drehbare und der nichtdrehbare Vorsprung (10' und 14') und das drehbare und das nichtdrehbare Werkzeugelement (9', 15') und die Buchse (23) koaxial miteinander sind.

2. Druckmittelbetätigtes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtdrehbare Werkzeugelement (15') als eine innere Hülse (15') ausgebildet ist, die eine Innenfläche, die mit den ersten Eingriffsmitteln (16) zur Ineingriffnahme einer Außenfläche (1') des Gewindeverbinders (1) versehen ist, und eine Außenfläche, die mIt dritten Eingriffsmittels (18) versehen ist, aufweist, und daß das drehbare Werkzeugelement (9') als eine äußere Hülse (9') ausgebildet ist, die eine Innenfläche aufweist, die mit den zweiten Eingriffsmitteln (17) versehen ist, die die dritten Eingriffsmittel (18) des nichtdrehbaren Werkzeugelements (15') in Eingriff nehmen.

3. Druckmittelbetätigtes Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (19) als ein Ring mit einer Endfläche (22) und einer Innenfläche ausgebildet ist, die mit vierten Eingriffsmitteln (20) versehen ist, die die Außenfläche der inneren Hülse (15') in Eingriff nehmen, und daß die äußere Hülse (9') eine andere Endfläche aufweist, die mit der Endfläche (22) des Zwischenelements (19) während des freien Drehens der äußeren Hülse (9') bezüglich des Zwischenelements (19) in Berührung steht.

4. Druckmittelbetätigtes Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hülse (15') mehr Flächen aufweist, die mit anderen Teilen des Werkzeugs zusammenwirken, während die äußere Hülse (9') weniger Flächen aufweist, die mit anderen Teilen des Werkzeugs zusammenwirken.

5. Druckmittelbetätigtes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (23) radial außerhalb des drehbaren und nichtdrehbaren Werkzeugelements (9' und 15') angeordnet ist.

6. Druckmittelbetätigtes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Vorsprung (10') mit dem drehbaren Werkzeugelement (9') in einem Bereich verbunden ist, der axial neben einem Bereich liegt, in dem der nichtdrehbare Vorsprung (14') über die Buchse (23) und das Zwischenelement (19) mit dem nicht drehbaren Werkzeugelement (15') verbunden ist.