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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Anwendungsgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Drehmomentadapter
für eine
Muffe, welcher zur Anordnung zwischen einer Muffe, die zum Eingriff
mit einem Schraubenkopf und einer Mutter und einem Handgriff eingerichtet
ist, der dazu bestimmt ist, die Muffe zu drehen.
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2. Beschreibung des zugrunde liegenden
Standes der Technik
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Es
erübrigt
sich zu erwähnen,
dass ein Drehmomentadapter für
einen Steckschlüssel
allgemein bekannt ist. Es gibt einen Drehmomentadapter für einen
Steckschlüssel,
dessen Struktur beispielsweise einen Adaptergrundkörper umfasst,
in dessen eine Stirnseite eine Antriebsausnehmung eingeformt ist, in
welcher ein Ansatz (Antrieb) eines Handgriffes verriegelt ist, mit
einer Aufnahmekammer, die sich auf der Seite der anderen Stirnseite
des Adaptergrundkörpers
befindet, die der erstgenannten Stirnseite entspricht, wobei die
andere Stirnseite als offener Endabschnitt ausgebildet ist, wobei
eine Antriebswelle vorgesehen ist, die einen kegelstumpfförmig gestalteten
Abschnitt aufweist, der mit einem kegelstumpfförmig gestalteten konkaven Abschnitt
des rückseitigen
Endabschnitts der Aufnahmekammer im Eingriff steht und in die Aufnahmekammer
eingesetzt ist, mit Wälzstiften,
die sich zwischen dem kegelstumpfförmig gestalteten Abschnitt
und dem kegelstumpfförmig
gestalteten konkaven Abschnitt befinden, mit einer Rückstellfeder,
die entlang eines geraden Abschnitts der Aufnahmekammer angeordnet
ist, und zwar in der Nähe
des kegelstumpfförmig
gestalteten konkaven Abschnitts, auf welche durch die Wälzstifte Druck
ausgeübt
wird, mit einem Teil, welches zur Druckaufnahme von der Rückstellfeder
bestimmt ist und an dem offenen Endab schnitt befestigt ist und einem
Verriegelungsansatz an einer für
eine Schraube oder eine Mutter bestimmten Muffe, welche an dem äußeren Ende
der Antriebswelle angeordnet ist und welche aus der Aufnahmekammer
durch das zur Druckaufnahme bestimmte Teil hinausragt. Ein solcher
Gegenstand ist beispielsweise aus der ungeprüften veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-239468 bekannt.
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Bei
der in dieser Patentanmeldung offenbarten herkömmlichen Ausführungsform
ist der kegelstumpfförmig
gestaltete konkave Abschnitt des Adaptergrundkörpers nach Maßgabe einer
sechseckigen kegelstumpfförmigen
Gestalt ausgebildet, wobei ein hohes Drehmoment über die Antriebswelle erwartet wird,
indem die Wälzstifte
an die flachen geneigten Flächen
des konkaven Abschnitts gepresst werden und wobei verhindert wird,
dass ein solches Drehmoment, welches größer als ein vorherbestimmter
Betrag ausfällt,
auf beispielsweise einen Schraubenkopf und eine Mutter über den
Muffe übertragen
wird. Die Stelle an der das höchste
Drehmoment erzeugt wird, ist jedoch der Mittelpunkt der sechseckförmigen kegelstumpfförmig gestalteten
flachen Oberfläche (Schrägfläche, nächstgelegener
Abschnitt zu einer axialen Linie). Nachdem dementsprechend jederzeit ein
hohes Drehmoment an dieser Stelle konzentriert ist, schreitet der
Verschleiß fort
und es wird das Drehmoment vermindert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist zu dem Zweck erstellt worden, um einen
dauerhaften Drehmomentadapter für
einen Steckschlüssel
bereitzustellen, bei welchem der Verschleißfortschritt sowie die Nachteile
eines beispielhaften herkömmlichen
Drehmomentadapters soweit wie möglich
verhindert werden.
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Ein
grundlegendes Mittel umfasst einen Adaptergrundkörper mit Antriebsausnehmung,
die in eine von dessen Stirnseiten eingeformt ist und in welcher
ein Ansatz eines Handgriffs verriegelt ist, mit einer Aufnahmekammer,
die sich von der anderen, der einen Stirnseite des Adaptergrundkörpers entsprechenden
Stirnseite ausgehend erstreckt, wobei die andere Stirnseite als
offener Endab schnitt benutzt ist, einer Antriebswelle, welche einen
kegelstumpfförmigen
Ansatz aufweist, der an diese angesetzt ist und in einen kegelstumpfförmigen konkaven
Abschnitt eines rückseitigen
Endabschnitts der Aufnahmekammer hineinragt und in diese eingesetzt
ist, Wälzstiften,
die sich zwischen dem kegelstumpfförmig gestalteten Ansatz und
dem genannten kegelstumpfförmigen
gestalteten konkaven Abschnitt befinden, einer Feder, die entlang
eines geraden Abschnitts der Aufnahmekammer angeordnet ist, und
zwar in der Nähe des
genannten kegelstumpfförmigen
konkaven Abschnitts, so dass über
die Wälzstifte
eine Pressung auf diesem Abschnitt gegeben ist, einem zur Druckaufufnahme
bestimmten, an dem offenen Endabschnitt befestigten Teil der Feder
und mit einem Verriegelungsabschnitt für einen Steckschlüssel, der sich
an dem äußersten
Ende der Antriebswelle befindet und der aus der Aufnahmekammer durch
das zur Druckaufnahme bestimmte Teil hinausragt. Bei diesem grundlegenden
Mittel stehen die Wälzstifte
mit schräg
verlaufenden Rillen im Eingriff, die in die in den genannten kegelstumpfförmig gestalteten
konkaven Abschnitt nach Maßgabe
gleicher Abstände eingeformt
sind, wobei schräg
verlaufende Ausnehmungen in die äußere Umfangsfläche des
kegelstumpfförmig
gestalteten Ansatzes eingeformt sind, und zwar nach Maßgabe gleicher
Abstände,
so dass die Wälzstifte
gleichzeitig in die schrägen
Ausnehmungen einführbar
und aus diesen herausführbar sind.
Das grundlegende Mittel ist dahingehend ausgestaltet, dass eine
jede der schräg
verlaufenden Ausnehmungen eine schräge Fläche auf der Seite einer zum
Lösen einer
Schraube bestimmten Richtung und eine schräge Fläche auf der Seite einer zum
Anziehen einer Schraube bestimmten Richtung aufweist, wobei die
schrägen
Flächen
veranlasst werden, einander nach Maßgabe eines solchen Winkels zu
schneiden, dass die rückseitige
Breite der schrägen
Fläche
auf der Seite der zum Lösen
einer Schraube bestimmten Richtung größer ist als die rückseitige
Breite der schrägen
Fläche
auf der Seite, die der zum Anziehen einer Schraube bestimmten Richtung
zugeordnet ist. Auf diese Weise wird ein Drehmomentadapter bereitgestellt,
der zum Lösen einer
Schraube geeignet ist und bei dem ferner das Problem eines altersbedingten
Verschleißes
wie z.B. durch Oxidation und dergleichen an einer Schraube beherrschbar
ist, indem ein Drehmoment, welches zum Lösen einer Schraube bestimmt
ist, größer ausfällt als
eine solches, das zum Anziehen einer Schraube bestimmt ist.
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Es
erübrigt
sich mit Hinblick auf die Erfindung zu erwähnen, dass sobald der Drehmomentadapter in
der Richtung eines Anziehens der Schraube gedreht wird, sobald das
Drehmoment größer als
das an sich notwendige, auf eine Schraube zu übertragende Drehmoment ausfällt, nachdem
der Eingriff der Wälzstifte
mit dem schräg
verlaufenden Ausnehmungen gelöst
ist, ein Anziehen der Schraube jederzeit mit einem gegebenen Drehmoment
ausführbar ist.
Hinzu tritt, dass ein hohes Drehmoment erreicht werden kann, während sich
die Wälzstifte
in Berührung
mit der Schrägfläche (äußere Oberfläche) des kegelstumpfförmig gestalteten
Ansatzes befinden. Dies bedeutet, dass nachdem ein maximaler Drehmomentwert
erwartet werden kann, während
sich die Wälzstifte
auf der äußeren Oberfläche des
kegelstumpfförmigen
Teiles bewegen, ein dauerhafter Drehmomentadapter für einen
Steckschlüssel
bereitgestellt werden kann, bei welchem die Erzeugung eines hohen
Drehmoments nicht auf einem bestimmten Abschnitt (einer Linie) konzentriert
ist und dass auf diese Weise ein durch eine Konzentration des Drehmoments
bedingter Verschleiß verhindert
werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Zeichnungen zeigen eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Drehmomentadapters
für einen
Steckschlüssel,
wobei
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1 eine
Längsschnittansicht
des erfindungsgemäßen Drehmomentadapters,
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2 eine
teilweise Längsschnittansicht
des sich im Gebrauch befindlichen Drehmomentadapters,
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3 eine
Draufsicht, welche die Beziehung zwischen einem kegelstumpfartigen
Ansatz und Wälzstiften
während
des Betriebes,
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4 eine
vergrößerte Draufsicht,
welche die Beziehung zwischen dem kegelstumpfförmigen Ansatz und den Wälzstiften,
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5 eine
Längsschnittansicht
eines Adaptergrundkörpers,
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6 eine
bodenseitige Ansicht des Adaptergrundkörpers,
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7 eine
vorderseitige Ansicht einer Antriebswelle und
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8 eine
Draufsicht auf die Antriebswelle zeigen.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
erfindungsgemäßer, für einen
Steckschlüssel
bestimmter Drehmomentadapter A wird dazu benutzt, einen Bolzen und
eine Mutter anzuziehen oder zu lösen,
und zwar dadurch, dass ein Verriegelungsansatz 4, der sich
an dem äußersten
Ende eines Handgriffs 3 befindet, mit einer quadratischen Antriebsausnehmung 2 in
einen Eingriff gebracht wird, welche sich in der einen Stirnseite 1' eines Adaptergrundkörpers 1 befindet,
wobei in den Adaptergrundkörper 1 eine
Antriebswelle 5 eingefügt
ist, wobei ein Antriebsansatz 6, der sich an dem äußersten Ende
der Antriebswelle 5 befindet und aus der anderen Stirnseite 1'' des Adaptergrundkörpers 1 herausragt,
welche der einen Stirnseite 1' desselben entspricht, wobei der
Adaptergrundkörper 1 zwischen dem
Handgriff 2 und einem Steckschlüssel 7 angeordnet
wird, so dass ein Eingriff mit dem Steckschlüssel 7 hergestellt
ist, woraufhin der Steckschlüssel 7 mittels
der Antriebswelle gedreht wird, die ihrerseits durch Drehen des
Handgriffs 3 gedreht wird.
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Der
Adaptergrundkörper 1 ist
mit einer quadratischen Antriebsausnehmung 2 versehen,
die sich wie vorstehend beschrieben, in der einen Stirnseite 1' befindet und
weist ferner eine Aufnahmekammer 8 auf, für welche
die andere Stirnseite 1'' einen offenen Endabschnitt
bildet. Die Aufnahmekammer 8 weist an ihrem rückwärtigen Endabschnitt
einen kegelstumpfförmig
gestalteten konkaven Abschnitt 8a auf, einen Verschraubungsabschnitt 8b an
ihrem offenen Endabschnitt und einen sich zwischen diesen Abschnitten
befindlichen geraden Abschnitt 8c. Der Adapter A wird benutzt,
indem der Adaptergrundkörper 1 und
die Antriebswelle 5 derart zusammengesetzt werden, dass
ein kegelstumpfförmig
gestalteter Ansatz 9 an dem äußersten Ende der Antriebswelle 5 mit
dem kegelstumpfförmig
gestalteten konkaven Abschnitt 8a in einen Eingriff gebracht
wird, wobei die Antriebswelle 5 in den Verschraubungsabschnitt 8b mit
der Maßgabe
eingesetzt wird, dass die Antriebswelle 5 in die Aufnahmekammer 8 eingesetzt
ist, und zwar durch ein Druckaufnahmeteil 10 hindurch,
welches die Aufnahmekammer 8 abschließt.
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In
die innenseitige Oberfläche
des kegelstumpfförmig
gestalteten konkaven Abschnitts 8a der Aufnahmekammer 8 sind
schräg
verlaufende Rillen 11 eingeformt, und zwar entlang von
drei, nach Maßgabe
gleichförmiger
Abstände
in Umfangsrichtung gebildeten Wegen, so dass sie mit dem geraden
Abschnitt 8c der Aufnahmekammer 8 in Verbindung
stehen, wobei Wälzstifte 12,
die drehbar und vertikal bewegbar angeordnet sind, mit den schrägen Rillen 11 im
Eingriff stehen.
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In
die schräg
gestaltete (geneigte) Umfangsfläche
des kegelstumpfförmig
gestalteten Ansatzes 9, der mit dem kegelstumpfförmig gestalteten
konkaven Abschnitt 8a über
die Wälzstifte 12 im
Eingriff steht, sind schräg
verlaufende Ausnehmungen 13 eingeformt, und zwar entlang
von drei Wegen unter gleichen Abständen in Umfangsrichtung entsprechend
den Wälzstiften 12 und
den schräg
verlaufenden Rillen 11. Die geneigten Ausnehmungen 13 stehen
lösbar
mit jeweils Halbseiten der Wälzstifte 12 im Eingriff,
welche teilweise aus den geneigten Rillen 11 entlang einer
sich axial erstreckenden Linie herausragen.
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Eine
jede der schräg
verlaufenden Ausnehmungen 13 besteht aus einem Paar geneigt
verlaufender Flächen 13a, 13b,
wobei sich die geneigte Fläche 13a auf
der Seite einer zum Lösen
einer Schraube bestimmten Richtung und wobei sich die geneigte Fläche 13b auf
der Seite einer zum Anziehen einer Schraube bestimmten Richtung
befindet. Die geneigten Flächen 13a, 13b bilden
die geneigt verlaufende Ausnehmung 13 nach Maßgabe einer solchen
Winkelbeziehung, dass die Breite, der geneigten Fläche 13b (im
Grundbereich) auf der Seite der zum Anziehen bestimmten Richtung
größer ist als
die Breite der Fläche 13a (im
Grundbereich, die sich auf der Seite der zum Lösen bestimmten Richtung befindet.
Dementsprechend kann der Wälzstift 12,
der sich mit der geneigten Ausnehmung 13 im Eingriff befindet,
aus diesem Eingriff mit einem geringeren Drehmoment auf der Seite 13b in
der zum Anziehen bestimmten Richtung gelöst werden als auf der Seite
der geneigten Fläche 13a der
zum Lösen bestimmten
Richtung.
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Auf
der Antriebswelle 5 befindet sich ein zur Druckaufnahme
bestimmter Ring 14, und zwar unmittelbar an dem kegelstumpfförmig gestalteten
Ansatz 9 anliegend. Eine Schraubenfeder 15 (bei
welcher es sich auch um eine Blattfeder handeln kann) befindet sich
innerhalb der Aufnahmekammer 8 zwischen dem zur Druckaufnahme
bestimmten Ring 14 und dem zur Druckaufnahme bestimmten
Teil 10 und umgibt die Antriebswelle 5.
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Der
Antriebsansatz 6 ist an dem äußersten Ende der Antriebswelle 5 angeordnet,
welches aus der Aufnahmekammer 8 und dem zur Druckaufnahme
bestimmten Teil 10 herausragt und ist mit dem Steckschlüssel 7 verriegelt
bzw. steht mit diesem im Eingriff.
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Sobald
der Steckschlüssel 7 mit
dem Antriebsansatz 6 im Eingriff steht und auf den Kopf
einer Schraube aufgesetzt ist, wobei der Verriegelungsansatz 4 des
Handgriffs 3 (wrench) mit der quadratischen Antriebsausnehmung 2 im
Eingriff steht, kann der Handgriff 3 gedreht werden. Falls
die Drehrichtung der zum Anziehen der Schraube bestimmten Richtung
entspricht, wird die Antriebswelle 5 durch die Wälzstifte 12 gedreht,
welche mit den schräg
verlaufenden Rillen 11 auf dem Adaptergrundkörper 1 im Eingriff
stehen, der durch den Handgriff 3 (Verriegelungsansatz 4)
gedreht wird, indem die schräg
verlaufenden Flächen 13b der
schräg
verlaufenden Ausnehmungen 13 auf der Seite der zum Anziehen
bestimmten Richtung sich befinden, gepresst werden, so dass ein
auf das Anziehen der Schraube bestimmter Vorgang abläuft, nämlich durch
Drehen des Steckschlüssels 7 in
der zum Anziehen bestimmten Richtung mittels des Antriebsansatzes 6.
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Sobald
der Handgriff mit wenigstens einem gegebenen Drehmoment in der Richtung
eines Anziehens der Schraube beaufschlagt wird, werden die Wälzstifte 12 gleichzeitig
aus ihrem Eingriff mit den schräg
verlaufenden Ausneh mungen 13 auf der Seite der schräg verlaufenden
Fläche 13b gelöst, so dass
ein hohes Drehmoment erzeugt wird, während sich die Wälzstifte 12 in
Berührung
mit der äußeren Umfangsfläche 9' des kegelstumpfförmig gestalteten Ansatzes 9 befinden,
wobei gleichzeitig die Erzeugung eines dem eingangsseitigen Drehmoment
entsprechenden oder größeren Drehmomentes
geregelt wird. Wird das Drehen fortgesetzt, gelangen die Wälzstifte 12 gleichzeitig
mit benachbarten schrägen Ausnehmungen 13 (einer
nächsten
Stufe) im Eingriff, und zwar unter der Wirkung der Schraubenfeder 15. Durch
ein Wiederholen der Handlung wird ein Drehmoment verhindert, welches
größer ist
als notwendig, um auf die Schraube mittels des Antriebsansatzes 6 und
des Steckschlüssels 7 übertragen
zu werden. Im Ergebnis kann somit verhindert werden, dass die Schraube
mit einem Drehmoment belastet wird, welches größer als das notwendige Drehmoment ausfällt.
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Entspricht
die Drehrichtung derjenigen eines Lösens der Schraube (bei welcher
es sich gleichermaßen
um eine Mutter handeln kann), drücken
die Wälzstifte 12 auf
die schrägen
Flächen 13a auf
der Seite der zum Lösen
bestimmten Richtung, so dass ein Drehmoment, welches größer ist
als in dem Fall, in welchem die Wälzstifte 12 auf die
geneigte Fläche 13b drücken, auf
die Schraube übertragen
wird, und zwar aufgrund der bestehenden, durch die Anordnung bestimmten
Beziehung zwischen den geneigten Flächen 13a und den anderen
geneigten Flächen 13b.
Dementsprechend kann ein Lösen
der Schraube ausgeführt
werden mit einem hohen Drehmoment, welches an Rostbildung oder dergleichen
auf einer Schraube angepasst ist. Ein maximaler Drehmomentwert wird
erreicht, sobald die jeweiligen Wälzstifte 12 gleichzeitig
aus ihrem Eingriff mit den sie einschließenden Ausnehmungen auf der
Seite der geneigten Flächen 13a gelöst werden
und sich auf der Umfangsfläche 9' des kegelstumpfförmigen Abschnitts
wie im Fall der zum Anziehen bestimmten Richtung bewegen.
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Man
beachte, dass die Winkelbeziehung zwischen den geneigten Flächen 13a, 13b in
Betracht zu ziehen ist, weil ein Winkel, unter welchem die Wälzstifte 12 nicht
aus ihrem Eingriff mit den schräg
verlaufenden Ausnehmungen 13 auf der Seite der schrägen Fläche 13b gelöst werden
können nach
Maßgabe
des Gebrauchs zu einem Bruch des Adapters führen kann.
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Obgleich
die Wälzstifte 12 (die
schrägen Ausnehmungen 13 und
die schrägen
Rillen 11) nach Maßgabe
von drei, in Umfangsrichtung gleichförmig beabstandeten Wegen angeordnet
sind, können mehrere
Wälzstifte 12 zusätzlich bei
dieser Ausführungsform
vorgesehen sein. Sie müssen
jedoch nach Maßgabe
gleichförmiger
Abstände
in Umfangsrichtung angeordnet werden.