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Die
Erfindung betrifft Schraubendreher für Arbeiten an unter elektrischer
Spannung stehenden Anlagen, bestehend aus einem Griff und einem
Funktionsteil, das auswechselbar in den Griff eingesetzt werden
kann. Mit einem Griff und einer Mehrzahl von Funktionsteilen werden
Schraubendreher-Sätze
gebildet. Die Funktionsteile sind hauptsächlich Schraubendreher-Klingen
mit jeweils unterschiedlicher Funktionsspitze, passend für verschiedene
Schraubengrößen und
Schraubentypen, wie zum Beispiel Schlitzschrauben, Kreuzschrauben
oder Schrauben mit TORX®-Profil, auch kleinere
Steckschlüsselköpfe. Schraubendreher-Sätze dieser
Art, zumeist in einer Kassette zusammengefasst, sind bekannt. Die bekannten
Sätze sind
jedoch nicht für
Arbeiten an unter Spannung stehenden Anlagen geeignet, selbst wenn
die Schäfte
der Funktionsteile bis zur Funktionsspitze mit einem elektrisch
isolierenden Mantel aus Kunststoff umhüllt sind. Um die beim Arbeiten auftretenden
Drehmomente sicher übertragen
zu können,
ist nämlich
in den Griff aus Kunststoff ein Metallfutter verdrehfest eingesetzt,
in das die Funktionsteile aus Stahl mit einem unrunden Schaftende formschlüssig eingesetzt
werden. Dieses Schaftende muss auch bei solchen Funktionsteilen,
die im übrigen
mit einem Isoliermantel aus Kunststoff umhüllt sind, ohne Ummantelung
bleiben, weil eine Kunststoff-Ummantelung unter Drehmomentbelastung
aufreißen
würde.
Bei einer anderen bekannten Ausführung
ist zwar in den Griff kein Metallfutter eingesetzt, sondern das
Schaftende aus Stahl reicht sehr weit in den Griff hinein, um die
ausreichend große
Fläche zur Übertragung
des Drehmomentes zu erhalten und die zulässige spezifische Druckbelastung
des Kunststoffes, aus dem der Griff gefertigt ist, nicht zu überschreiten.
Nach der zur Zeit geltenden Norm EN 60900 müssen Werkzeuge, die zum Arbeiten
an unter Spannung stehenden Anlagen geeignet sein sollen, mit den
Griffen in einem Wasserbad eingetaucht gegen eine an der metallischen
Funktionsspitze angelegte Spannung von 10.000 V zum Griff hin isoliert sein.
Ein Schraubendreher-Satz, bei dem etwa das in den Griff eingesetzte
Metallfutter von der Stirnseite des Griffes her tief in den Griff
zurückgesetzt
ist, das Funktionsteil bis auf das freie Schaftende isolierend ummantelt
ist und mit dem ummantelten Bereich tief in die Höhlung des
Griffes vor dem zurückgesetzten Futter
eintaucht, würde
dennoch nicht die geforderte Prüfung
auf vollkommene Isolierung bestehen, weil das Wasser in die Höhlung eindringen
und eine leitende Verbindung von der Funktionsspitze über das freie
Schaftende zu dem in das Wasserbad eingetauchten Gegenpol der angelegten
Prüfspannung hergestellt
wird. Die nach EN 60900 für
zusammensteckbare Werkzeuge auch zulässige Isolationsprüfung in
einem Bad aus Stahlkugeln ist bei der geforderten einhundertprozentigen
Stückprüfung bei
großen
Stückzahlen
zu umständlich.
Außerdem
wäre die
Isolierung des Griffes gegenüber
der Funktionsspitze bei einem zusammengesteckten Werkzeug nicht
geleistet, wenn das Werkzeug etwa feuchter Witterung ausgesetzt
war und Wasser in den Spalt zwischen Ummantelung des Schaftes und
der Höhlung
des Griffes eingedrungen ist.
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Die
Aufgabe ist es, die Funktionsteile und den Griff im Bereich ihrer
Verbindung so zu gestalten, dass ein aus den zwei Teilen zusammengestecktes Werkzeug
für Arbeiten
an unter Spannung stehenden Anlagen geeignet ist und nach der geltenden
Norm für
Werkzeuge für
Arbeiten an unter Spannung stehenden Anlagen geprüft werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Ausführung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Das
Funktionsteil, bestehend aus dem Klingenschaft mit der Funktionsspitze
und einem Isoliermantel aus Kunststoff, ist erfindungsgemäß im Bereich
der Mitnehmerfläche
des Klingenschaftes mit einem im Querschnitt vorzugsweise unrunden
Endstück
aus Kunststoff versehen, dessen Durchmesser deutlich größer ist
als der des Isoliermantels. Das Endstück dient zur Übertragung
einer Kraft, insbesondere eines Drehmomentes vom Griff auf das Funktionsteil
und als elektrischer Isolator zwischen Funktionsspitze und Griff.
Das Endstück
kann von seinem Ende bis zu der zur Profilspitze hingerichteten
Stirnseite ein durchgehendes Querschnittsprofil aufweisen, jedoch
in dem an die Stirnseite grenzenden Bereich mit einem anderen Querschnittsprofil oder
einen im Durchmesser vergrößerten Kopf
ausgestaltet sein. Mit dem Endstück
wird das Funktionsteil in eine Höhlung
im Griff eingesteckt, die im Vorderteil des Griffes – gegebenenfalls
zusätzlich
auch seitlich – eingeformt ist.
Die Innenform der Höhlung entspricht
der Außenform
des Endstückes.
Form und Maße
sind so aufeinander abgestimmt, dass bei Benutzung des Schraubendrehers
unter Drehmoment- und Axialbelastung ein spielfreier Sitz des Endstückes in
der Höhlung
erzielt wird. Im Querschnitt weisen der Endstück-Körper und die Höhlung im
Griff vorzugsweise eine im wesentlichen rechteckige Grundform auf,
wobei die Seitenflächen
gewölbt sind,
um einen relativ großflächigen Kontakt
ohne Kantenpressung zu erzielen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante
hat das Querschnittsprofil die Form eines aus Bogenstrecken gebildeten Sternes
mit vorzugsweise drei bis acht Auswölbungen. Durch den spielfreien
Sitz beziehungsweise die vollflächige
Anlage des Endstückes
mit seiner Außenform
an der Wand der Höhlung,
dem relativen großen
Durchmesser des Endstückes
und die Wahl von Kunststoff mit entsprechend hoher Druckfestigkeit
und Zähigkeit,
können
die in der Praxis auftretenden und durch die Normen geforderten
Drehmomente vom Griff auf das Funktionsteil übertragen werden.
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Eine
Haltevorrichtung hält
das jeweilig eingesetzte Funktionsteil im Griff fest. Bei einer
ersten Ausführungsvariante
greift ein gegen Federdruck radial bewegliches rahmenförmiges Sperrelement
in Arretierstellung in eine entsprechende Aussparung im Endstück des Funktionsteiles
ein. Durch Fingerdruck kann das Sperrelement radial so weit verschoben
werden, dass eine Durchbrechung im Sperrelement das Endstück freigibt,
so daß es
aus dem Griff herausgezogen werden kann. In dieser Stellung des Sperrelementes
kann ein anderes Funktionsteil in den Griff eingesteckt werden.
Bei Entlasten des Sperrelementes wird es durch den Federdruck wieder
in Arretierstellung gebracht. Bei weiteren Ausführungsvarianten der Haltevorrichtung
wird das Funktionsteil durch eine Schraubkappe oder Klemmelemente
in Griff gehalten.
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Weitere
Ausführungensformen
des Endstückes
und der Haltevorrichtung sind mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben,
darunter auch solche die mit einem Endstück mit unrunden Querschnitt
zusammenwirken.
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Die
Verbindung von Isoliermantel und Endstück ist in der Weise ausgeführt, dass
zunächst
der Schaft des Funktionsteiles mit einem Isoliermantel versehen
wird, vorzugsweise im Spritzgießverfahren, der
bis kurz vor die Mitnehmerfläche
reicht. In dem Endbereich weist der Isoliermantel vorteilhaft eine Anzahl
von ringförmigen
prismatischen Erhebungen auf, die konzentrisch zur Längsachse
des Schaftes angeordnet sind. Beim Umspritzen des Schaft-Endes mit dem Endstück wird
dieser Bereich des Isoliermantels vom Endstück umschlossen. Durch Verschmelzen
der Materialien an den Berührungsflächen und
zusätzlich
durch die Verzahnung des Isoliermantels in dem Endbereich mit dem
Endstück
erfolgt die elektrisch isolierende Verbindung des Isoliermantels
mit dem Endstück
zu einer elektrisch isolierenden Einheit. In einer anderen Fertigungsweise
ist das Endstück
ist einstückig
mit dem Isoliermantel im Spritzgießverfahren auf dem Klingenschaft
aufgebracht.
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Einem
Schraubendreher-Satz, bestehend aus dem Griff und einer Anzahl von
Funktionsteilen, wird als Zusatzteil eine Kappe aus Kunststoff beigegeben,
die drehbar auf einen Zapfen am hinteren Ende des Endstückes aufgesteckt
werden kann. Diese Kappe weist an ihrer Rückseite zweckmäßigerweise
eine Mulde auf, in der sich bei feinen Schraubarbeiten die Spitze
eines Fingers abstützen
kann, während über das
Endstück
das Drehmoment in das Funktionsteil eingeleitet wird. Diese Kombination kommt
vor allem zur Anwendung, wenn bei Benutzung von Funktionsteilen
mit kleiner Funktionsspitze der große Griff nicht das erforderliche
Feingefühl
vermittelt.
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In
den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft dargestellt.
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Es
zeigen:
-
1 einen
Schraubendreher mit einem eingesetzten Funktionsteil, der Griff
ist teilweise aufgebrochen
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 3
- der
Klingenschaft
- 3a
- die
Funktionsspitze
- 5
- das
Endstück
- 6
- die
Höhlung
im Griff
- 11a
- die
Haltevorrichtung
-
2 das
Funktionsteil (2) im Längsschnitt
-
Darin
sind:
-
- 3
- der
Klingenschaft
- 3a
- die
Funktionsspitze
- 4
- die
Mitnehmerfläche
des Klingenschaftes (3)
- 5
- das
Endstück
- 5a
- ein
Zapfen am Endstück
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 5c
- eine
Ringnute im Zapfen des Endstückes
- α
- der
Konuswinkel des Endstückes
- 9
- der
Isoliermantel
-
2a ein
Funktionsteil (2) mit Isoliermantel (9) im Längsschnitt
-
Darin
sind:
-
- 3
- der
Klingenschaft
- 3a
- die
Funktionsspitze
- 4
- die
Mitnehmerfläche
des Klingenschaftes (3)
- 5
- das
Endstück
- 5a
- der
Zapfen am Endstück
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 5c
- die
Ringnute im Zapfen (5a) des Endstückes
- α
- der
Konuswinkel des Endstückes
- 9
- der
Isoliermantel
- 9a
- der
Endbereich des Isoliermantels (9) untere und obere Ausnehmung
im Endstück
- 10
- untere
und obere Ausnehmung im Endstück
-
3a einen
Querschnitt durch das Endstück
entlang der Linie I-I mit einem im wesentlichen rechtekigem Querschnittsprofil
-
Darin
sind:
-
- 4
- die
Mitnehmerfläche
des Klingenschaftes (3)
- 5
- das
Endstück
- 8
- die
gewölbten
Seitenflächen
-
3b eine
Querschnitt durch das Endstück mit
einem Bogenstern-förmigen
Querschnittsprofil
-
4 das
Sperrelement (12) in Rahmenform in der ersten Ausführung (11a)
der Haltevorrichtung, in einer Ansicht von vorne
-
Darin
sind:
-
- 12a
- die
Seitenteile des Sperrelementes
- 12b
- das
Unterteil des Sperrelementes
- 13
- eine
Durchbrechung
- 14
- der
Betätigungskopf
- 15
- Stütznocken
für die
Druckfedern (16)
-
4a zeigt
das Sperrelement (12) in einer Ansicht von vorne in einer
Ausführungsvariante
mit einstückig
angespitzten Federbogen.
-
Darin
sind:
-
- 12a
- die
Seitenteile des Sperrelementes
- 12b
- das
Unterteil des Sperrelementes
- 12c
- eine
Ausnehmung
- 12d
- ein
Federbogen
- 13
- eine
Durchbrechung
- 14
- der
Betätigungskopf
- 15
- Stütznocken
für die
Druckfedern (16)
-
5 einen
Querschnitt entlang der Linie II-II durch den Griff mit eingesetztem
Funktionsteil im Bereich der Haltevorrichtung (11a)
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 3
- der
Klingenschaft
- 5
- das
Endstück
- 5a
- die
Durchbrechung im Griff zur Höhlung
(6)
- 10
- die
obere Ausnehmung in dem Endstück
- 12
- das
Sperrelement
- 12b
- das
Unterteil des Sperrelementes
- 14
- der
Betätigungskopf
- 16
- zwei
Druckfedern
-
6 eine
Ausführungsvariante
der Haltevorrichtung (11a), bei der das Sperrelement (12)
in radialer Richtung nicht durch die Kraft der zwei Druckfedern
(16) beaufschlagt wird, sondern durch die Kraft einer am
Unterteil (12b) des Sperrelementes einstückig angespritzten
Federzunge (17).
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 7
- eine
Druckfeder
- 11
- die
Arretiervorrichtung
- 12b
- das
Unterteil des Sperrelementes (12)
- 14
- der
Betätigungskopf
- 17
- die
am Unterteil (12b) angespritzte Federzunge
- 18
- eine
in der Höhlung
(6) des Griffes eingeformte Vertiefung
-
7 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der zweiten Ausführungsvariante (11b).
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 22
- eine
Schraubkappe
- 23
- die
Stirnwand der Schraubkappe
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
-
8 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der dritten Ausführungsvariante (11c).
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
- 25
- eine
Schraubkappe
- 26
- der
Innenkonus
- 27
- eine
Kugel
- 28
- eine
kalottenartige Vertiefung
- 29
- eine
Ringnut
-
9 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der vierten Ausführungsvariante (11d).
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
-
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 30
- eine
Ringnut
- 31
- ein
Ansatz am Griff
- 32
- eine
Ringfeder
- 33
- einen
kalottenförmigen
Ansatz an der Ringfeder
-
10 eine
Draufsicht auf die Haltevorrichtung der fünften Ausführung (11e)
-
Drin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 33
- einen
kalottenförmigen
Ansatz an der Ringfeder
- 34
- ein
Ansatz am Griff
- 34a
- zwei
Schlitze
-
11 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der fünften Ausführungsvariante (11e).
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 34
- ein
Ansatz am Griff
- 35
- eine
in den Ansatz eingeformte Feder
- 36
- eine
Ringnut
-
12 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der sechsten Ausführungsvariante (11f)
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 5b
- der
Kopf des Endstückes
- 37
- ein
Ansatz am Griff
- 38
- eine
Ringnut
- 39
- ein
elastischer Ring
-
13 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung in der siebten Ausführungsvariante (11g)
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5d
- das
Hinterteil des Endstückes
- 5e
- das
Vorderteil des Endstückes
- 22
- eine
Schraubkappe
- 23
- die
Stirnwand der Schraubkappe
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
- 39
- eine
Stirnverzahnung von Endstück
und Griff
-
14 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung der Ausführungsvariante (11h)
mit runden Querschnitten des Endstückes
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5f
- ein
zylindrischer Zapfen des Endstückes
- 22
- eine
Schraubkappe
- 23
- die
Stirnwand der Schraubkappe
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
- 40
- das
kegelförmige
Vorderteil des Endstückes
-
15 einen
Längsschnitt
durch die Haltevorrichtung der Ausführungsvariante (11i)
mit runden Querschnitten des Endstückes
-
Darin
sind:
-
- 1
- der
Griff
- 2
- das
Funktionsteil
- 5f
- ein
zylindrischer Zapfen des Endstückes
- 22
- eine
Schraubkappe
- 23
- die
Stirnwand der Schraubkappe
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
- 41
- Schlitze
in dem Gewindeansatz
- 42
- Konen
an der Vorderseite des Gewindeansatzes und in der Schraubkappe
- 43
- das
zylindrische Vorderteil des Endstückes
- 44
- Rippen
auf dem zylindrischen Vorderteil des Endstückes
-
16 einen
Querschnitt durch die Haltevorrichtung gemäß 15
-
Darin
sind:
-
- 24
- der
Gewinde-Ansatz
- 41
- Schlitze
in dem Gewindeansatz
- 42
- Konen
an der Vorderseite des Gewindeansatzes und in der Schraubkappe
- 43
- das
zylindrische Vorderteil des Endstückes
-
17 das
Funktionsteil (2) ohne Griff (1), mit aufgesteckter
Kappe.
-
Darin
sind:
-
- 2
- das
Funktionsteil
- 5
- das
Endstück
des Funktionsteiles (2)
- 5a
- der
Zapfen am Endstück
- 5c
- die
Ringnute im Zapfen (5a) des Endstückes
- 19
- die
Kappe, teilweise geschnitten
- 20
- ein
federndes Segment des Kappenansatzes
- 21
- der
Kappenansatz
-
Wie 1 zeigt,
liegt das Endstück
(5) des Funktionsteiles (2) mit den Seitenflächen an
der Wand der Höhlung
(6) des Griffes (1) spielfrei an. Damit das immer
der Fall ist, ist die Tiefe der Höhlung etwas größer als
die Länge
des Endstückes
(5). Außerdem
ist der spielfreie Sitz durch die konische Form von Endstück und Höhlung gewährleistet.
Der Konuswinkel ist vorzugsweise größer gewählt als der Selbsthemmungswinkel
der Materialpaarung, die sich aus dem für den Griff (1) und
das Endstück
(5) gewählten
Materialien ergibt. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Endstück in der
Höhlung
zu einem so festen Sitz kommt, dass das Funktionsteil nicht mehr
ohne Hilfsmittel aus dem Griff herausgezogen werden kann. Durch
die Haltevorrichtung (11a) wird das Endstück, und
damit das Funktionsteil (2), in seiner Lage gehalten. Bei
einer alternativen Ausführung
der Form- und Maßgestaltung
von Endstück
(5) und Höhlung
(6) ist der Konuswinkel zwar kleiner als der Selbsthemmungswinkel,
jedoch sind die Weite und Länge
der Höhlung
(6), die Außenform des
Endsütckes
(5) und seine Länge
mit dem Zapfen (5c) so abgestimmt, daß kein zu festes Verkeilen
des Endstückes
in der Höhlung
erfolgt, weil der Zapfen am Grund der Höhlung aufsitzt, dennoch ein
weitgehend spielfreier Sitz erzielt wird.
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In 2 ist
zu erkennen, wie das Endstück (5)
die Mitnehmerfläche
(4) des Klingenschaftes umschließt. Der Körper des Endstückes (5)
ist zusammen mit dem Isoliermantel (9) des Klingenschaftes
in einem Spritzgießvorgang
auf dem Schaft und dessen Mitnehmerfläche (4) aufgebracht
und umschließt
ihn allseits bis auf die Funktionsspitze (3a) so, dass
eine vollkommene elektrische Isolierung gegeben ist. Weiterhin ist
die Lage des Konuswinkels (α)
dargestellt.
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2a zeigt
beispielhaft ein Funktionsteil, bei dem der Isoliermantel (9)
und das Endstück
(5) nicht einstückig
in einem Spritzgießvorgang
auf den Klingenschaft (3) aufgebracht sind, sondern in
zwei Schritten. In einem ersten Arbeitsgang wird der Klingenschaft
(3) mit dem Isoliermantel (9) versehen, vorzugsweise
im Spritzgießverfahren.
Im Endbereich (9a) weist der Isoliermantel vorteilhaft
mehrere ringförmige
prismatische Erhebungen auf, die konzentrisch zur Längsachse
angebracht sind. Im zweiten Arbeitsgang wird das Endstück (5)
aufgespritzt, dessen Kopf (5b) den Endbereich (9a)
des Isoliermantels dichtend umschließt.
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In 3a ist
die Lage der Mitnehmerfläche (4)
zur seitlichen Erstreckung des Endstückes (5) zu erkennen.
Die Angel liegt mit ihrer größten Breite
in Richtung der größten seitlichen
Erstreckung des Endstückes,
um dadurch zum einen eine große Wanddicke
der Kunststoffumhüllung
auch an den Schmalseiten der Mitnehmerfläche zu erzielen, zum anderen,
um einen möglichst
großen
Hebel bei der Übertragung
des Drehmomentes vom Griff (1) über das Endstück (5)
auf die Angel (4) zu haben. Der Querschnitt durch das Endstück zeigt
auch die Wölbung
der Seitenflächen
(8).
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3b zeigt
eine Querschnitt durch das Endstück
mit einem Bogensternförmigen
Querschnittsprofil.
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4 zeigt
das Sperrelement (12) der Haltevorrichtung (11a)
in der ersten Ausführung
in einer Ansicht von vorne. Die an den Seitenteilen (12a)
des Sperrelementes (12) angeformten Stütznocken (15) weisen,
seitlich versetzt vom Widerlager für die Federn, Schrägen auf.
Sie bewirken, dass beim Einsetzen des Sperrelementes in den Griff
(1) die Seitenteile in Richtung zur Ausnehmung (13)
eingebogen werden und sich das Sperrelement durch die Durchbrechung
(5a) im Griff schieben lässt. Sobald die Stütznocken
(15) in die Höhlung
(6) im Griff eingedrungen sind, können die Seitenteile (12a)
wieder nach außen federn
und die Oberseiten der Stütznocken
bilden nunmehr Anschläge,
mit denen sie in Arretierstellung von unten an der Wandung der Höhlung anliegen
und verhindern, dass das Sperrelement durch die Federkraft aus dem
Griff herausgedrückt
wird.
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Bei
der Ausführungsvariante
(4a) des Sperrelements (12) ist das Unterteil
stärker
ausgewölbt
und weist eine Durchbrechung (12c) auf, sodaß ein brückenartiger
Steg (12d) entsteht. Wird der Steg (12d) in Richtung
der Durchbrechung (12c) einwärts verformt, so entsteht eine
entgegengesetzt radial wirkende Federkraft. Damit eine Federkraft
das Sperrelement (12) wirkt, wird das Maß von Oberseite
der Stütznocken
(15) bis zum tiefsten Punkt des Steges (12d) größer gewählt als
der Abstand von der Innenwand der Höhlung (6) des Griffes
(1) an der Stelle, an der die Stütznocken (15) mit
ihrer Oberseite anliegen, bis zum tiefsten Punkt der Höhlung, in
radialer Richtung gemessen. Infolgedessen ist der Steg (12d)
bei dem in den Griff eingesetzten Sperrelement in Richtung zur Durchbrechung
(12c) eingebogen und drückt
federnd das Unterteil (12b) des Sperrelementes von unten
in die Ausnehmung (10) im Endstück. Durch Druck auf den Betätigungskopf
(14) wird das Sperrelement (12) weiter radial
verschoben und der Steg (12d) noch etwas weiter eingebogen.
Die Höhe der
Ausnehmung (12c) und der Querschnitt des Steges (12d)
sind so gewählt,
dass die maximale Einbiegung ohne plastische Verformung möglich ist
und die gewünschte
Federkraft erzielt wird.
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In 5 ist
dargestellt wie das Sperrelement (12) gemäß 4 der
Haltevorrichtung (11a) in die untere Ausnehmung (10)
im Endstück
(5) eingreift, es arretiert und dadurch das Funktionsteil
(2) gegen unbeabsichtigtes Herausfallen aus dem Griff (1)
sichert. Wird das Sperrelement (12) durch Fingerdruck auf den
Betätigungskopf
(14) gegen die Federn (16) nach unten gedrückt, so
wird das Unterteil (12b) des Sperrelementes aus der unteren
Ausnehmung (10) im Endstück (5) herausgedrückt und
das Funktionsteil (2) mit dem Endstück kann aus dem Griff (1)
herausgezogen werden. Ein anderes Funktionsteil kann in dieser Stellung
des Sperrelementes in die Höhlung (6)
des Griffes eingesteckt werden. Wird kein Druck mehr auf das Sperrelement
ausgeübt,
hebt sich das Sperrelement wieder und taucht in die Ausnehmung (10)
im Endstück
(5) ein, so daß es
gesperrt ist.
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6 zeigt
die Ausführungsvariante
des Sperrelementes (12), an dessen Unterteil (12b)
ein zungenförmiger
Ansatz (17) einstückig
an das Sperrelement – aus
elastischem Kunststoff – angeformt
ist. Der Ansatz erstreckt sich in Längsrichtung des Griffes (1)
und ist gegen die Wandung der Griffhöhlung schräg geneigt. Die Winkelstellung
und die Länge
des Ansatzes (17) sind so gewählt, daß sich der Ansatz federnd an
der Wandung der Höhlung
abstützt
und dadurch eine in radialer Richtung wirkende Kraft auf das Sperrelement ausübt. Die
Stärke
der Kraft wird durch Wahl des Qüerschnittes
des Ansatzes und seine Länge
bestimmt. Der Ansatz (17) ist vorzugsweise in eine in Längsrichtung
in die Wandung der Höhle
(6) eingeformte Vertiefung (18) eingelassen.
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Die
am Grund der Höhlung
in eine Bohrung eingesetzte Druckfeder (7) ist bei eingestecktem Funktionsteil
(2), beziehungsweise Endstück (5) zusammengedrückt und
dadurch vorgespannt. Wird die Arretierung des Endstückes durch
Druck auf den Betätigungskopf
(14) gelöst,
so schiebt die Feder das Endstück
und damit das Funktionsteil ein kleines Stück weit aus dem Griff.
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Eine
zweite Ausführungsvariante
(11b) der Haltevorrichtung gemäß 7 ist in
der Weise ausgeführt,
dass an der vorderen Seite, der Stirnseite, des Griffes einstückig ein
zylindrischer Ansatz (24) mit Außengewinde angeformt ist. Auf
den Gewindeansatz ist eine Schraubkappe (22) aus Kunststoff aufgesetzt,
die in ihrer Stirnwand (23) eine Bohrung aufweist, deren
Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Kopfes (5b)
des Endstückes oder
der Stirnseite des Endstückes,
wenn kein abgesetzter Kopf vorhanden ist. Zum Einsetzen des Endstückes (5)
in den Griff (1) wird die Schraubkappe (22) vom
Gewindeansatz (24) abgedreht, das Funktionsteil (2)
mit dem Endstück
(5) und Kopf (5b) in die Höhlung (6) im Griff
eingesteckt, die Verschraubung über
die Funktionsspitze (3a) auf das Funktionsteil aufgesteckt
und auf den Gewindeansatz (24) aufgeschraubt. Die Stirnwand
(23) der Verschraubung legt sich innen an die Stirnseite
des Kopfes (5b) oder des Endstückes (5) an und presst
das Endstück
in die Höhlung
des Griffes
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Zweckmäßig auch
eine dritte Ausführungsvariante
(11c) der Haltevorrichtung gemäß 8, bei der
die Schraubkappe (25) eine Innenkonus (26) aufweist über den
eine Kugel (27) radial beaufschlagt wird, die in einer
Radialbohrung im Gewindeansatz (24) geführt und im Durchmesser größer ist
als die Wanddicke des Gewindeansatzes. Wird die Schraubkappe (25)
angezogen, so presst der Innenkonus die Kugel radial auf den Kopf
(5b) des Endstückes
und hält
ihn durch Reibungsschluss fest. Eine in den Kopf eingeformte Ringnut
(28) ergibt eine zusätzliche formschlüssige Verbindung.
Der Vorteil dieser Ausführungsvariante
gegenüber
der zweiten Variante ist, dass die Schraub kappe nicht ganz abgeschraubt werden
muss, um das Funktionsteil mit dem Endstück in den Griff einzustecken,
weil die Bohrung in der Stirnwand der Schraubkappe so groß sein kann, dass
sich das Endstück
mit seinem Kopf hindurchstecken lässt. Die Kugel (27)
ist zweckmäßigerweise aus
einem hochfesten Kunststoff hergestellt. Alternativ kann das Endstück (5)
ohne Kopf ausgebildet sein und im Vorderteil eine kalottenartige
Vertiefung (28) aufweisen, in die die Kugel eingepresst
wird. 8 zeigt in der oberen Hälfte der Darstellung eine Ausführung bei
der das Endstück
(5) ohne einen Kopf ausgebildet ist und die Kugel in einer
kalottenartigen Vertiefung (28) im Endstück sitzt.
Die untere Hälfte der
Darstellung zeigt eine Ausführung
bei der das Endstück
(5) im vorderen Bereich einen Kopf (5b) mit der
Ringnut (29) aufweist, in der die Kugel (27) sitzt, wenn
die Schraubkappe (25) zum Festhalten des Endstückes angezogen
wird. Wird die Schraubkappe losgeschraubt, kann die Kugel (27)
bei beiden Ausführungen
radial ausweichen und das Endstück
mit dem Funktionsteil (2) kann aus dem Griff herausgezogen
werden.
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Bei
der vierten Variante (11d) gemäß 9 der Haltevorrichtung
weist der Griff (1) an der Stirnseite eine Ansatz (30)
auf, in dessen Umfangsfläche eine
Ringnut eingeformt ist. Von dieser Ringnut geht an mindestens einer
Stelle eine Durchbrechung aus, die in die Bohrung in dem Ansatz
(30) oder in die Höhlung
(6) im Griff führt.
In die Ringnut ist eine Ringfeder (31) eingesetzt, welche
vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt ist
und eine kalottenförmigen
Ansatz (32) aufweist, der durch die Durchbrechung in die
Bohrung oder in die Höhlung
(6) im Griff im Ansatz (30) hineinragt. In den Kopf
(5b) des Endstückes
(5) oder in das Endstück ohne
einen Kopf ist eine Ringnut (29) eingeformt, in die der
kalottenförmige
Ansatz (32) federnd einrastet, wenn das Funktionsteil (2)
in den Griff eingesteckt wird. Durch diese form- und kraftschlüssige Verbindung
wird das Funktionsteil (2) im Griff (1) gehalten. Wird
die Ringfeder ausreichen stark ausgelegt, reicht zum Festhalten
des Funktionsteiles im Griff auch eine kraftschlüssige Verbindung – die Ringnut
im Kopf des Endstückes
ist nicht erforderlich.
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Statt
der aufgesetzten Ringfeder ist bei der fünften Ausführung (11e) der Haltevorrichtung
gemäß 10, 11 eine
sattel- oder zungenförmige Feder (34)
einstückig
in den Ansatz (33) an der Stirnseite des Griffes (1)
eingeformt. Das Unterteil dieser Feder ragt in die Bohrung im Griff
hinein, so dass die Feder radial ausgelenkt wird, wenn das Endstück (5) mit
dem Kopf (5b) in den Griff (1) eingesteckt wird. Durch
die Auslenkung wird eine radial wirkende Kraft erzeugt, die das
Endstück
beziehungsweise das Funktionsteil im Griff hält. Dies kann entweder allein durch
die Federkraft, also kraftschlüssig,
erfolgen oder zusätzlich
formschlüssig
indem in den Kopf (5b) eine Ringnut (35) oder
sonstige Vertiefung eingeformt ist, in die die Feder (34)
eingreift. Ist am Endstück
ein Kopf nicht vorgesehen, so ist in das Endstück selbst eine sattelartige
Vertiefung eingeformt, in die die Feder (34) eingreift.
Die Draufsicht 10 auf die Haltevorrichtung
dieser Ausführungsvariante zeigt
die beiden Schlitze (34a), die in den Ansatz (33) radial
eingeformt sind und bis zur Bohrung im Ansatz (33) beziehungsweise
der Höhlung
im Griff durchgehen. Dadurch wird die Sattelfeder (34)
einstückig
mit dem Ansatz ausgeformt und kann radial federn.
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11 zeigt
die Haltevorrichtung im Längsschnitt
entlang der verspringenden Schnittlinie III-III in 10.
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Bei
der sechsten Ausführung
(11f) gemäß 12 ist
in den Kopf (5b) des Endstückes (5) eine Ringnut
(37) eingeformt, in die ein Ring (38) aus elastischem
Material, Gummi oder Kunststoff, eingesetzt ist. Der Außendurchmesser
des Ringes ist so gewählt,
dass der Ring an seinem Umfang über
die Außenkontur
des Kopfes (5b) hervorsteht. Der Griff (1) oder
der Ansatz (36) an der Vorderseite des Griffes weist eine
zylindrische Höhlung
auf, deren Innendurchmesser nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des elastischen Ringes, welcher beim Einstecken des Endstückes in
den Griff radial zusammengepresst wird und durch die dabei entstehende
Reibungskraft das Funktionsteil (2) im Griff hält.
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Die
siebte Ausführungsvariante
(11g) der Haltevorrichtung gemäß 13 weist
eine deutlich abgestufte Höhlung
im Griff (1) auf. An der Stirnseite der Stufe ist eine
Verzahnung (39) eingeformt, die in eine entsprechende Verzahnung
an der Rückseite des
Kopfes (5e) des Endstückes
eingreift. Die Verzahnung kann axial ausgerichtet sein, wie in 13 dargestellt,
aber auch radial, wobei der Kopf (5e) zweckmäßigerweise
tiefer in den Griff (1) eingelassen ist, damit am Griff
der größere Durchmesser
ausreichende Wanddicke und Festigkeit bietet. Eine Schraubkappe
(22) ist auf den Gewindeansatz (24) aufgeschraubt
und liegt mit der Stirnwand (23) an der Stirnseite des
Kopfes (5e) an, wodurch das Endstück (5d, 5e)
im Griff gehalten wird. Das Zahnprofil wird zweckmäßigerweise
rechteckig gewählt.
Das Hinterteil (5d) des Endstückes hat vorzugsweise einen
unrunden Querschnitt und verläuft
konisch.
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Die
zu 1 bis 13 beschriebenen Formen des
Endstückes,
beziehungsweise der Haltevorrichtungen, ergeben eine formschlüssige Verbindung von
Griff und Endstück,
die auch vorzugsweise bei dem Schraubendreher zur Anwendung kommt.
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Bei
den für
einen Handschraubendreher in Betracht kommenden Drehmomenten ist
bei entsprechender konstruktiver Ausbildung auch eine kraftschlüssige Verbindung
ausreichend. Eine solche Verbindung ist in 14 mit
der Haltevorrichtung (11h) dargestellt. Sie ist in der
Weise ausgebildet, dass der hintere Bereich des Endstückes als
zylindrischer Zapfen (5f) ausgebildet ist, der in Richtung
zum Schaft des Funktionsteiles (2) in einen Kegel (40) übergeht.
Eine Schraubkappe (22) auf einem Gewindeansatz an der Stirnseite
des Griffes (1) greift mit ihrer Vorderwand (23) über die
Stirnseite des Kegels und drückt
ihn beim Festschrauben in die als Innenkegel ausgeformte Höhlung im
Griff, so dass durch Reibung an den Kegelfläche eine kraftschlüssige Verbindung
zustande kommt.
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Eine
andere kraftschlüssige
Verbindung von Griff und Endstück
ist in der Art einer Spannzange ausgeführt und in 15 als
Haltevorrichtung (11i) dargestellt. Dabei schließt sich
an den zylindrischen Zapfen (5f) des hinteren Bereiches
des Endstückes in
Richtung zum Schaft des Funktionsteiles (2) ein zweiter,
vorteilhaft im Durchmesser vergrößerter Zylinder
(43) an.
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Der
Gewindeansatz (24) ist an der Stirnseite des Griffes (1)
mit Schlitzen (41) versehen und an seiner Vorderseite außen konisch
ausgebildet. Die Schraubkappe weist im vorderen Bereich einen Innenkonus
(42) auf, der beim Festschrauben der Schraubkappe auf den
Außenkonus
des Gewindeansatzes eine Radialkraft ausübt und den Gewindeansatz radial
zusammenpreßt,
sodass das in diesem Bereich des Gewindeansatzes angeordnete zylindrische
Vorderteil (43) des Endstückes radial geklemmt wird und
eine kraftschlüssige
Verbindung von Griff und Endstück
ergibt. Zusätzlich
können
auf dem zylindrischen Vorderteil (43) Rippen (44)
angeordnet sein, die in die Schlitze (41) im Gewindeansatz
(24) eingreifen und eine zusätzliche formschlüssige Verbindung
ergeben. Dies ist in der unteren Hälfte der Schnitte in 15 und 16 dargestellt.
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In 14 ist
zu erkennen, wie die Kappe (19) auf dem Zapfen (5a)
des Endstückes
(5) sitzt. In den Zapfen ist die Ringnute (5c)
eingeformt. In diese Ringnute greifen federnde Segmente (20)
eines im übrigen
hülsenförmigen,
in Längsrichtung
geschlitzten Ansatzes (21) der Kappe ein. Die Segmente
weisen an ihrer Innenseite in Umfangsrichtung verlaufende Ringnocken
auf, welche mit Spiel in die Ringnut (5c) eingreifen und
die Kappe axial sichern, aber deren leichtgängiges Drehen ermöglichen.
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Beim
Aufstecken und Abziehen der Kappen (19) federn die Segmente
(20) radial auf. In axialer Richtung stützt sich die Kappe bei Belastung
mit der Innenseite des Bodens an der Oberseite des Zapfens ab. Sie
ist leicht drehbar, zumal eine axiale Belastung nur durch einen
Finger – zur
Führung
des Werkzeuges beim Schrauben – aufgebracht
wird. Der Zapfen (5a) kann selbstverständlich auch an den Endstücken vorgesehen
werden, die in 7 bis 15 ohne
Zapfen dargestellt sind.
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Der
Grundgedanke der Erfindung ist auch dann verwirklicht, wenn das
Endstück
(5) in anderer Form als im Beispiel dargestellt ausgebildet
ist. In den Figuren ist das Endstück (5) zumeist mit
einem runden kopf (5b) dargestellt. Er ist zweckmäßig, um zum
einen einen guten Abschluß der
Höhlung
(6) im Griff (1) zu bilden, der etwa kreisförmigen Kontur
der Vorderseite des Griffes angepasst, zum anderen eine gute Anlage
für Halteelemente
wie die Schraubkappe zu bieten. Ein unrundes Querschnittsprofil
des Endstückes
(5) kann jedoch auch durchgehend ausgeformt sein und an
der Übergangsstelle
zum Isoliermantel (9) eine Stufe bilden, an die sich die
Stirnwand einer Schraubkappe anlegt. Auch können auf der Oberfläche des
Endstückces
Vertiefungen oder eine umlaufende Nute eingeformt sein, in die andere Halteelemente,
wie eine Kugel oder ein elastischer Ring eingreifen, beziehungsweise
eingesetzt sind. Wesentlich ist, daß das Endstück so ausgebildet ist, dass
die Belastungen und Drehmomente übertragen werden
können,
welche bei sachgemäßer Benutzung der
Funktionsteile mit dem Griff in der Praxis auftreten. Auch kann
eine Haltevorrichtung oder deren Elemente 11a bis 11i anders
ausgebildet sein als in den Beispielen dargestellt. Wesentlich für die Haltevorrichtungen
ist, daß sie
ganz aus Kunststoff hergestellt sind und das Endstück sicher
in der Höhlung
des Griffes halten. Die Ausführungsvarianten 11a, 11b, 11c, 11g, 11h und 11i gewährleisten
eine sichere Halterung des Funktionsteiles im Griff auch dann, wenn
ein Funktionsteil auf Zug – in
Richtung aus dem Griff heraus – beansprucht
wird. Die Ausführungsvarianten 11d, 11e, 11f eignen
sich zum Halten solcher Funktionsteile, die beim Arbeiten mit dem
Werkzeug nicht stark auf Zug beansprucht werden.
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Entsprechend
dem jeweils vorgesehenen Anwendungsbereich könne verschiedene Funktionsteile
mit einem Griff zu verschiedenen Satz-Kombinationen zusammengestellt und zweckmäßigerweise
in einer Kassette untergebracht werden.