Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Instandsetzen eines Gewindes, das im Boden einer Bohrung oder einer Vertiefung in einem Bauteil angeordnet ist.

Insbesondere für die Befestigungen von Bauelementen mittels Dehnschrauben werden Gewinde häufig am Boden einer koaxial dazu verlaufenden Bohrung angeordnet. Der Schaft der Dehnschraube verläuft dann in der Bohrung des Bauteils, und das zu befestigende Bauelement kann plan auf dem Bauteil aufliegen. Eine solche Anordnung findet man beispielsweise in Zylinderköpfen von Dieselmotoren, bei denen in einer Aufnahmebohrung über dem Zylinder ein Injektor geführt und gehalten ist. Über eine Spannplatte wird der Injektor fest mit dem Zylinderkopf verspannt. Die Spannplatte wird mittels einer Dehnschraube am Zylinderkopf befestigt, die parallel zur Aufnahmebohrung neben dieser verläuft. Die Spannplatte liegt plan auf einer bearbeiteten Bezugsfläche des Zylinderkopfs auf, in die eine Bohrung mündet, in deren Boden sich das Gewinde anschließt. Es handelt sich in der Regel um ein Sacklochgewinde, da sich darunter der Brennraum befindet.

In der montierten Lage der Dehnschraube und während des Betriebs ist die Schraubverbindung erhöhten thermischen Belastungen ausgesetzt. Auch ist nicht zu vermeiden, dass in die Bohrung Öl oder Brennstoff gelangt, was im Laufe der Zeit zu Verkokungen führt. Die Schraubverbindung verklebt und ein Lösen der Dehnschraube beispielsweise zum Demontieren des Injektors ist nicht ohne erheblichen Kraftaufwand möglich.

Bei zu hoher aufgebrachter Kraft zum Lösen der Schraube kommt es häufig vor, dass die Dehnschraube abreißt. Mit Glück reißt die Schraube so ab, dass ein Teil derselben noch aus der Bohrung herausragt und dort ergriffen werden kann. Aber auch ein erneutes Ansetzen eines entsprechenden Werkzeugs wird dann häufig dazu führen, dass die Schraube erneut innerhalb der Bohrung abreißt. Dann kann der Schaft nicht mehr ergriffen werden, und ein Lösen der Schraube ist nicht mehr möglich.

Eine Demontage des Zylinderkopfes und ein Aufbohren von unten sind auch nicht möglich, da sich dort die Brennraumwandung befindet, die nicht zerstört werden darf. Ein Aufbohren unter Bildung eines neuen, größeren Gewindes ist ebenfalls nicht möglich, da sich im Bereich um die Bohrung und das Gewinde herum die Ventileinlässe befinden.

Schließlich ist ein Aufbohren nur des Kerns von oben durch die Bohrung im Bauteil nicht ohne weiteres möglich, da ein entsprechender Kernbohrer nicht konzentrisch aufgesetzt und koaxial geführt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass das Originalgewinde wieder verwendbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Halterung ein Führungsstück trägt, in dem ein Kernbohrer, dessen Durchmesser dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht, koaxial zum instandzusetzenden Gewinde führbar ist, wobei die Halterung am Bauteil befestigbar oder mit diesem verspannbar ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Kernbohrer sicher geführt wird und nur den Kern des Außengewindes der im Gewinde verbliebenen Schraube entfernt. Das Innengewinde wird nicht vom Kernbohrer erfasst. Es muss lediglich auf die Eintauchtiefe des Kernbohrers geachtet werden, damit dieser das Bauteil, beispielsweise die obere Zylinderwandung, nicht durchbohrt. Nach der Bearbeitung verbleiben nur die Gewindestege in dem Gewinde im Bauteil, die beispielsweise mit einem Gewindeschneider entfernt werden können.

Es ist zweckmäßig, wenn das Führungsstück Außenabmessungen und/oder eine Außenkontur aufweist, die dem Innendurchmesser oder den lichten Maßen der Bohrung oder der Kontur der Vertiefung im Bauteil entsprechen, um dort spielfrei gehalten zu werden. Dadurch wird erreicht, dass das Führungsstück sich nicht nur an der Halterung sondern auch am Bauteil selbst abstützt. Die Führung wird verbessert.

Grundsätzlich ist es günstig, wenn das Führungsstück eine Führungshülse ist, deren Innendurchmesser dem Durchmesser des Kernbohrers entspricht. Zudem kann die Führungshülse zylindrisch ausgebildet und in einer Bohrung der Halterung geführt sein und einen Außendurchmesser aufweisen, der dem Innendurchmesser der Bohrung im Bauteil entspricht. In der Regel verläuft das Gewinde koaxial zu der Bohrung im Bauteil. Dann kann mit einer derartigen Führungshülse eine sichere und exakte Führung erreicht werden. Ein Verkippen der Führungshülse in der Bohrung wird durch die Halterung sicher vermieden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Führungsstück über ein Stellmittel in einer Ebene senkrecht zur Achse der Bohrung oder Vertiefung des Bauteils bewegbar an der Halterung gehalten. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung universell einsetzbar ist, beispielsweise für solche Bauteile, bei denen die Halterung nur in einer bestimmten Lage am Bauteil befestigt und demnach das Führungsstück unabhängig von der Halterung in die fluchtende Lage zur Bohrung gebracht werden muss. Auch können hiermit Fertigungstoleranzen am Bauteil ausgeglichen werden, wenn die Bohrung im Bauteil relativ zu der Halterung in der montierten Lage nicht immer gleich ist.

Das Stellmittel kann eine Drehhülse mit exzentrischer Bohrung sein, in der das Führungsstück gehalten ist. Dabei ist es günstig, wenn die Drehhülse in einer Bohrung der Halterung gehalten und dort in Drehrichtung arretierbar und insbesondere verspannbar ist. Damit lässt sich die Bohrung für das Führungsstück leicht in eine Flucht zur Bohrung im Bauteil bringen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Führungsstück axial zur Bohrung oder Vertiefung des Bauteils verschiebbar an der Halterung oder dem Stellmittel gehalten ist. Das Führungsstück kann in axialer Richtung an der Halterung oder dem Stellmittel arretierbar und insbesondere verspannbar sein. Damit kann das Führungsstück weit in die Bohrung im Bauteil eingeführt werden. Sofern ein Abstand zum Boden der Bohrung, beispielsweise für Späne erforderlich ist, kann das Führungsstück auch mit Abstand zum Boden arretiert werden.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Halterung in einer Aufnahmebohrung parallel zur Bohrung oder Vertiefung mit dem Gewinde durch eine Spannhülse gehalten, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung entspricht. Eine solche Aufnahmebohrung ist häufig in Zylinderköpfen für Dieselmotoren vorhanden. Aufnahmebohrung und Bohrung mit dem Gewinde liegen dicht nebeneinander. Die Aufnahmebohrung bietet eine exakte Führung für die Halterung, die in der gewünschten Lage über die Spannhülse fixiert werden kann. Die Halterung kann daher die erforderliche definierte Lage zum Bauteil einnehmen.

Es kann vorgesehen werden, dass die Halterung eine Bohrung aufweist, durch die die Spannhülse geführt ist derart, dass die Spannhülse sich in der Bohrung der Halterung und in der Aufnahmebohrung des Bauteils verspannt. Die Spannhülse ist ein vormontiertes Montageelement, so dass keine Sonderfertigungen erforderlich werden. Damit wird die Herstellung der Halterung wesentlich vereinfacht.

Die Halterung ist demnach um die Achse der Aufnahmebohrung zunächst frei drehbar. Zusammen mit der exzentrischen Bohrung in der Drehhülse, de ihrerseits in einer einfachen Bohrung der Halterung gehalten ist, wird mit einfachen Mitteln eine genaue Position des Führungsstücks koaxial zum instandzusetzenden Gewinde erreicht. Die Halterung braucht nur zwei parallel zueinander und senkrecht zur Unterseite der Halterung verlaufende Bohrungen aufzuweisen. Die Unterseite liegt plan auf der Bezugsfläche des Bauteils auf, von der sich die die Bohrung und die Aufnahmebohrung senkrecht in das Bauteil erstrecken. Die Bohrungen der Halterung verlaufen dann parallel zur Bohrung beziehungsweise Aufnahmebohrungen, was für ein exaktes koaxiales Führen des Kernbohrers erforderlich ist. Das Führungsstück kann zudem arretiert werden, so dass eine sichere und genaue Bearbeitung möglich ist.

Die lösbare Verbindung des Führungsstücks für den Kernbohrer mit der Halterung hat den Vorteil, dass die in einer Flucht zur Bohrung und zum Gewinde im Bauteil vorhandene Führungsbohrung der Drehhülse für andere Zwecke, insbesondere zum genauen Führen anderer Werkzeuge verwendet werden kann.

So kann es vorkommen, dass die Dehnschraube in der Bohrung nicht unmittelbar oberhalb des Gewindes abreißt. Dann befindet sich in der Bohrung noch ein Stummel, der teilweise schief ist und keinen Ansatz für den Kernbohrer bietet. Der Kernbohrer kann daher zunächst nicht eingesetzt werden. Es ist daher für die Vorrichtung ein Schaftfräser vorhanden, dessen Schaft mit einer Verdickung versehen ist oder einen entsprechenden Durchmesser aufweist, die mit der Bohrung in dem Stellmittel, der Bohrung in der Halterung oder der Bohrung im Bauteil zusammenwirkt, um darin axial geführt zu werden. Alternativ kann auch ein separates Führungsstück vorgesehen werden, dass zum koaxialen Führen des Schaftfräsers angepasst ist. Damit kann der Schaftstummel der abgerissenen Schraube bis zum Boden der Bohrung im Bauteil abgefräst werden. Die Halterung oder das Stellmittel bietet hier die exakte Führung.

Danach ist eine ebene Fläche vorhanden, auf der der Kernbohrer konzentrisch zum Gewinde angesetzt werden kann. Durch die Führungshülse wird ein Verlaufen des Bohrers sicher vermieden.

Nachdem der Kern des Außengewindes der abgerissenen Schraube entfernt worden ist, kann das Gewinde nachgeschnitten werden, wodurch die in den Gewindegängen verbliebenen Stege entfernt werden. Da das originäre Gewinde wieder verwendet werden soll, ist ein koaxialer Ansatz des Gewindeschneiders erforderlich. Der Gewindeschneider kann wegen seines größeren Durchmessers nicht durch das Führungsstück geführt werden. Hier schlägt die Erfindung vor, dass ein Gewindeschneider zum Nachschneiden des instandzusetzenden Gewindes vorhanden ist, dessen Schaft mit einer Verdickung versehen ist oder einen entsprechenden Durchmesser aufweist, die mit der Bohrung in dem Stellmittel, der Bohrung in der Halterung oder der Bohrung im Bauteil zusammenwirkt, um darin axial geführt zu werden. Alternativ kann auch ein separates Führungsstück vorgesehen werden, dass zum koaxialen Führen des Gewindeschneiders angepasst ist. Auch hier bietet die Halterung oder das Stellmittel die exakte Führung. In jedem Fall kann der Gewindeschneider koaxial geführt und das originäre Gewinde wieder hergestellt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der montierten Lage und

2 in perspektivischer Darstellung die Halterung vor dem Aufsetzen auf das Bauteil.

In der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus einem Zylinderkopf eines Dieselmotors gezeigt, der eine Vielzahl von Aufnahmebohrungen 11 für die Injektoren entsprechend der Anzahl der Zylinder aufweist. Die Injektoren werden über Spannplatten gehalten, die mittels Dehnschrauben mit dem Zylinderkopf verschraubt sind. Die Gewinde im Bauteil sind im Boden einer Bohrung 12 angeordnet, die parallel neben der Aufnahmebohrung 11 verläuft. Die Spannplatten liegen plan auf der Oberfläche 13 des Zylinderkopfs auf, die auch eine Bezugsebene für den Injektor bilden kann, und von der sich die Bohrungen vorzugsweise senkrecht zum Bauteil erstrecken. Der Dehnschaft der Dehnschraube verläuft somit in der Bohrung 12.

Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung zum Instandsetzen eines Gewindes oder zum Entfernen einer abgerissenen Schraube insbesondere aus einem derart in einem Zylinderkopf angeordneten Gewinde weist eine Halterung 14 auf, die mit zwei parallelen Durchgangsbohrungen 15, 16 versehen ist. Die eine Durchgangsbohrung 15 wirkt mit einer Spannhülse 17 zusammen, die in der Aufnahmebohrung 11 des Bauteils geführt und dort verspannt werden kann. Damit kann die Halterung fest mit dem Bauteil verbunden werden.

Die andere Durchgangsbohrung 16 dient zur Aufnahme einer Drehhülse 18, die eine exzentrisch zur Achse 19 der Drehhülse angeordnete Führungsbohrung 20 aufweist. Die Drehhülse kann über eine Klemmschraube 21 in Drehrichtung an der Halterung fixiert werden.

In die Führungsbohrung passt ein Führungsstück 22, das als Führungshülse ausgebildet ist. Der Außendurchmesser der Führungshülse entspricht dem Innendurchmesser der Führungsbohrung 20, der somit gleich dem Innendruchmesser der Bohrung 12 im Bauteil ist. Damit wird die Führungshülse sicher gegen Verkippen durch die Bohrung 12 einerseits und durch die Führungsbohrung 20 der Drehhülse 18 andererseits geführt. Aufgrund der freien Drehbarkeit der Halterung um die Achse der Aufnahmebohrung vor der Verspannung mit der Spannhülse 17 und der exzentrischen Anordnung der Führungsbohrung in der Drehhülse, kann die Führungsbohrung genau fluchtend über der Bohrung 12 positioniert werden, so dass die Führungshülse passt. Die Führungshülse kann über eine Klemmschraube 23 mit der Drehhülse verspannt werden.

Die Halterung ist in der gezeigten Ausführungsform als Block mit den beiden parallelen Durchgangsbohrungen 15, 16 ausgebildet und weist eine Unterseite 25 auf, die senkrecht zu den Durchgangsbohrungen 15, 16 verläuft. Die Unterseite liegt plan auf der Bezugsfläche 13 auf. Damit wird erreicht, dass die Durchgangsbohrung 16 und somit die Drehhülse und schließlich die Führungshülse mit Kernbohrer exakt koaxial zur Bohrung 12 und dem Gewinde verlaufen. Bei anderen Winkeln der Bohrung 11 oder der Bohrung 12 relativ zur Bezugsfläche 13 brauchen die Durchgangsbohrungen 15, 16 nur in einem entsprechenden Winkel zur Unterseite 25 der Halterung verlaufen, um den gewünschten koaxialen Verlauf des Kernbohrers zu erreichen.

Die Führungshülse 22 weist eine innere Bohrung 24 mit einem Innendruchmesser auf, der dem Kerndurchmesser des instandzusetzenden Gewindes beziehungsweise des zu entfernenden Schraubgewindes entspricht. Es kann ein Kernbohrer eingeführt werden, der aufgrund der koaxialen Anordnung von Bohrung 12 und Gewinde im Bauteil ebenfalls koaxial zum Gewinde verläuft. Der Kern der abgerissenen Schraube kann sicher ausgebohrt werden, ohne das Innengewinde im Bauteil zu beschädigen. Ein Verlaufen des Bohrers ist ausgeschlossen, da sich die Führungshülse bis zum Boden der Bohrung erstreckt.

Zum Entfernen einer abgerissenen Schraube aus dem Gewinde wird zunächst die Halterung 14 locker auf die Spannhülse 17 aufgesteckt. Die Drehhülse 18 und die Halterung werden verdreht, bis die Führungsbohrung 20 in einer Flucht zu der Bohrung 12 im Bauteil verläuft und die Führungshülse 22 eingeführt werden kann. Anschließend wird Drehhülse mit der Klemmschraube 21 an der Halterung und die Halterung mit der Spannhülse 17 am Bauteil fixiert.

Sofern sich noch ein Schaftstummel in der Bohrung befindet, wird dieser mit einem Schaftfräser bis zum Boden der Bohrung 12 entfernt. Dies kann auch dann zweckmäßig sein, wenn der Dehnschaft am Gewinde abgerissen ist, um eine ebene Fläche am Boden der Bohrung zu bilden. Dazu wird die Führungshülse 22 entfernt. Der Schaftfräser weist einen Schaft auf, der in der Führungsbohrung 20 und der Bohrung 12 spielfrei geführt wird. Der Schaft kann zudem mit einer Markierung versehen sein, um bei vorgegebener Tiefe der Bohrung und bekannter Höhe der Halterung oder der Drehhülse ein genaues Abfräsen des Schraubenstummels bis zum Boden der Bohrung zu ermöglichen und um eventuell ein Planfräsen des Bodens zu bewirken.

Anschließend wird die Führungshülse 22 eingesetzt und mit der Klemmschraube 23 mit der Drehhülse 18 verspannt. Die innere Bohrung 24 verläuft dann genau koaxial zum Gewinde. Es kann ein Kernbohrer eingeführt werden, der in der inneren Bohrung sicher und spielfrei gehalten ist. Der Kern des Schraubengewindes kann herausgebohrt werden, ohne das Innengewinde zu zerstören. Der Schaft des Bohrers kann zudem mit einer Markierung versehen sein, um bei nunmehr durch das Fräsen bekannter Tiefe der Bohrung und bekannter Länge der Führungshülse ein genaues Aufbohren des Gewindes zu ermöglichen, ohne das Bauteil zu durchbohren.

Anschließend wird die Führungshülse mit Kernbohrer entfernt. Es kann dann ein Gewindebohrer eingeführt werden, dessen Schaft in der Führungsbohrung 20 und/oder der Bohrung 12 geführt ist. Die Gewindereste werden sauber aus dem Innengewinde entfernt. Das Gewinde wird nachgeschnitten, wodurch die bei einem Zylinderkopf teilweise vorhandenen Verkokungen ebenfalls entfernt werden. Das originäre Gewinde ist wieder verwendbar.

Sofern das so wiederhergestellte Gewinde dennoch ein zu großes Spiel aufweisen würde, kann eine Reparaturbuchse eingesetzt werden. Diese und deren Verwendung sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es mit einfachen Mitteln möglich, eine abgerissene Schraube auch unter ungünstigen Zugangsbedingungen wie beim Zylinderkopf sicher zu entfernen, ohne das originäre Gewinde zu zerstören. Die originalen Befestigungsschrauben und Spannplatten können nach wie vor eingebaut werden.