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UMFELD DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet:
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Die betreffende Erfindung betrifft einen Schlüssel, insbesondere einen Drehmomentschlüssel, an dessen einen Ende ein Drehwerkzeug mit einem manuellen, pneumatischen oder einem elektrischen Abtrieb und am anderen Ende ein Antriebskopf befestigt ist.
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2. Stand der Technik:
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Zum Festziehen oder Lockern einer Schraube wird zumeist ein Schraubendreher verwendet. Dazu wird der Antriebskopf an der Unterseite eines Schraubendrehers in die obere Vertiefung einer Schraube eingeschoben, wonach der Griff des Schraubendrehers in die übliche oder in die umgekehrte Richtung gedreht wird, um die Schraube festzuziehen bzw. zu lockern sowie um verschiedene Instrumente miteinander zu kombinieren oder voneinander zu trennen.
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Ein Schraubendreher ist meistens aus einem Griff in einer vorbestimmten Länge sowie aus einer Antriebsstange mit einem Antriebskopf zusammengesetzt. Der Antriebskopf ist für eine Schlitz- oder Kreuzschlitzschraube häufig in einer flachen Form bzw. kreuzförmig ausgeführt, um die Schraube leichter festziehen oder locker zu können. Die Form und Größe des Antriebskopfes des oben genannten Schraubendrehers ist jedoch unveränderbar und kann nicht mit anderen Antriebsköpfen in anderen Formen und Größen ausgewechselt werden. Angesichts der oben genannten Nachteile haben die Hersteller auf diesen Gebieten ein von Hand zu bedienendes Werkzeug geschaffen, dessen Antriebskopf auswechselbar ist, z. B. einen Schraubenschlüssel. Nach dem Befestigen des Schraubenschlüssels an einen Spanner kann ein Antriebskopf in einer verschiedenen Form und Größe in die Einschuböffnung auf der Unterseite des Spanners eingeschoben werden, um ersteren mit unterschiedlichen Schraubenausführungen zu verwenden. Auf diese Weise wird der Spanner rein als ein Werkzeug zum Übertragen des Drehmomentes verwendet, ohne mit einem Drehmomentmechanismus mit einem festen Wert installiert zu werden.
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Bei der Verwendung eines Drehwerkzeuges nach dem Stand der Technik, z. B. eines Schraubendreher oder eines Schraubenschlüssels, zum Justieren der Linse bzw. Bildschirmplatte eines optischen Geräts, z. B. eines Monitors, wird die Linse beim Justieren wegen des übermäßigen Drehmomentes häufig beschädigt, da der Drehmomentwert des Drehwerkzeuges durch die vom Benutzer ausgeübte Kraft bestimmt wird.
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Durch Verwenden eines Drehwerkzeuges, z. B. eines Schraubendrehers oder eines Schraubenschlüssels, zum Drehen eines festzuziehenden Werkzeuges, z. B. einer Schraube, mit einer Drehkraft, die den von der Schraube erträglichen Bereich überschreitet, wird die Schraube leicht verformt. Aus diesem Grund wurde ein Schraubendreher mit einem Aufbau für eine Übertragungskraft geschaffen, der mit Federn und Stahlkugeln zum Begrenzen des Abtriebsdrehmomentes aufgebaut ist. Bei der Verwendung dieses Schraubendrehers werden die Stahlkugeln von den Federn getrennt, wenn das Drehmoment zu gross ist, um den Schraubendreher vom verwendeten Antriebskopf zu lösen und um einen Leerlaufrotierstatus zwischen dem Schraubendreher und dem Antriebskopf zu schaffen, so dass daher der Schraubendreher nur ein voreingestelltes Drehmoment erzeugen kann, um Schäden des festzuziehenden Werkzeuges zu vermeiden.
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Mit Hilfe des Schraubendrehers und mit der durch Federn und Stahlkugeln erzielten Kraftübertragung kann das Abtriebsdrehmoment bei einem festen Wert geregelt werden. Das Einrasten und Gleiten zwischen den Federn und den Stahlkugeln erfolgt jedoch in einer Punktberührung, so dass die Komponenten zerbrechlich sind und diese verformt oder beschädigt werden können, was schließlich dazu führt, dass der Grenzwert des Abtriebsdrehmomentes unstabil ist. Wegen dem Aufbau der Kraftübertragung mit den Federn und Stahlkugeln kann die Größe des Schraubendrehers zudem nicht geringer ausgeführt werden, so dass dieser Schraubendreher zum Festziehen eines Präzisionsinstrumentes praktisch unbrauchbar ist.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Drehmomentschlüssels, an dessen einem Ende über eine Muffe ein Drehwerkzeug mit einem manuellen, pneumatischen oder elektrischen Abtrieb befestigt ist, während das andere Ende mit einem Antriebskopf versehen ist, wobei eine Kernwelle und ein Wellenschlitz des Drehmomentschlüssels einen Drehmomentwert aufweisen, so dass beim Festziehen eines Befestigungselements mit dem Drehmomentschlüssel ein Leerlaufrotierstatus geschaffen wird, wenn das voreingestellte Drehmoment des Drehmomentschlüssels überschritten wird, um eine Beschädigung des zu befestigenden Befestigungselementes zu vermeiden, und weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung des Umstandes bewirkt werden, dass der Schlüssel mit einem herkömmlichen Drehwerkzeug nur die Funktion zum Befestigen mit den Antriebsköpfen in unterschiedlichen Formen und Größen ermöglicht.
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Zum Erreichen der oben genannten Ziele soll mit der vorliegenden Erfindung ein Drehmomentschlüssel geschaffen werden, der aus den folgenden Einzelteilen aufgebaut ist:
einer Wellenstange, deren eines Ende axial mit einem Einschubzapfen mit einem unrunden Querschnitt gebildet ist, während das andere Ende axial mit einer Kernwelle verlängert ist, auf der mindestens eine eingeschnittene Nut längs auf einer Oberfläche geformt ist und welche radial und hervorstehend mit einem Flanschteil versehen ist;
einem Wellenzylinder, dessen zwei axiale Enden mit je einem Wellenschlitz mit einem runden Querschnitt und mit einem Muffenschlitz mit einem unrunden Querschnitt versehen sind, wobei der Wellenschlitz als eine gestufte Öffnung gebildet ist, deren Größe geringfügig kleiner ist als jene der Kernwelle, um die Kernwelle in diese Öffnung einzuschieben, während der Wellenschlitz in Übereinstimmung mit dem Standort des Flanschteils zum Verschnallen dieses Flanschteils mit einem Schnallenteil versehen ist, und ein Reibungsteil radial und hervorstehend im Inneren des Wellenschlitzes zum Festziehen der Kernwelle gebildet ist, um zwischen der Kernwelle und dem Wellenschlitz einen voreingestellten Drehmomentwert zu bilden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird den Fachleuten auf diesem Gebiet beim Lesen der nachstehenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen offensichtlicher. Die Zeichnungen zeigen:
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1a zeigt eine perpektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels aus einem Winkel;
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1b zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels aus einem anderen Winkel;
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2 zeigt eine Querschnittansicht des Zusammenbaus des Drehmomentschlüssels nach der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Drehmomentschlüssels der vorliegenden Erfindung, eines Drehwerkzeuges und eines Antriebskopfes; und
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Drehmomentschlüssels der vorliegenden Erfindung, mit Drehwerkzeug und Antriebskopf.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Mit den beigelegten Zeichnungen soll ein besseres Verständnis der Erfindung geschaffen werden. Diese Zeichnungen bilden einen Teil der vorliegenden Patentschrift, zeigen die Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Darstellung der Prinzipien der Erfindung, wobei in der 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels aus einem Winkel dargestellt ist. Die 1b zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels aus einem anderen Winkel. Die 2 zeigt eine Querschnittansicht des Zusammenbaus des Drehmomentschlüssels nach der vorliegenden Erfindung. Die 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Drehmomentschlüssels der vorliegenden Erfindung, mit Drehwerkzeug und Antriebskopf. Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zusammenbaus des Drehmomentschlüssels nach der vorliegenden Erfindung, mit Drehwerkzeug und Antriebskopf.
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Wie in der 1a bis 2 gezeigt, ist der Drehmomentschlüssel nach der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen aus einer Wellenstange 1 und einem Wellenzylinder 2 aufgebaut.
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Die Wellenstange 1 ist ein Stangenelement, dessen eines Ende axial mit einem Einschubzapfen 11 mit einem unrunden Querschnitt gebildet ist, z. B. in einer sechseckigen Form, dessen freies Ende oben geformt und mit einem abgeschrägten Abschnitt 111 mit einer Abschrägung gebildet ist, um den Einschubzapfen 11 in ein Drehwerkzeug bzw. Drehteil einzuschieben (siehe 3), wobei z. B. an einem Verbundzapfen 31 eine Einschuböffnung 32 an der Unterseite eines Schraubendrehergriffs gebildet ist.
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Die Unterseite des Einschubzapfens 11 ist radial mit einem Ringplättchen 12 versehen, das angrenzend an die Einschuböffnung 32 und den Wellenschlitz 21 des Wellenzylinders 2 angeordnet ist. Am anderen Ende des Ringplättchens 12 erstreckt sich eine Kernwelle 13, wobei die Oberfläche des Stabkörpers längs mit mindestens einer eingeschnittenen Nut 131 versehen ist, um der Kernwelle 13 eine angemessene Elastizität zu verleihen. Die Oberfläche der Kernwelle 13 ist weiter mit einem Flanschteil 132 gebildet, wobei die Mitte axial mit einem Zapfenloch versehen ist, das mit einer oder mehreren eingeschnittenen Nuten 131 verbunden ist, während das Innere mit einem Schmierstoff aufgefüllt werden kann, das zum Bilden eines Schmiereffektes durch die eingeschnittene(n) Nut(en) 131 fließen kann. Des weiteren ist die Peripherie aller eingeschnittenen Nuten 131 der Kernwelle 13 mit einer Schmierstoffkammer 134 gebildet, die z. B. mit Hilfe eines Fräsers geformt wurde und in welcher der Schmierstoff aufbewahrt wird, um die Reibungslosigkeit beim Rotieren der Kernwelle 13 im Wellenschlitz 21 zu garantieren.
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Der Wellenzylinder 2 ist als einen Stabkörper gebildet, wobei die beiden axialen Enden je mit einem Wellenschlitz 21 mit einem runden Querschnitt sowie mit einem Muffenschlitz 22 mit einem unrunden Querschnitt, z. B. in einer sechseckigen Form, versehen sind. Die Größe des Wellenschlitzes 21 ist dabei geringfügig kleiner als jene der Kernwelle 13, so dass die beiden oben genannten Einzelteile mit bekannten Befestigungselementen montiert werden können, um einen Aufbau zum Rotieren der Welle mit einer Anschlag- und Positionierfunktion zu bilden. Der Wellenschlitz 21 ist als eine gestufte Öffnung gebildet, wobei das Innere mit einem Schnallenteil 211 in Übereinstimmung mit dem Standort und der Größe des Flanschteils 132 der Kernwelle 13 gebildet ist. Beim Zusammensetzen wird das Flanschteil 132 mit dem Schnallenteil 211 festgeschnallt, so dass nach dem Befestigen der Kernwelle 13 im Wellenschlitz 21 eine Verschnallung gebildet wird, wobei ein Abtrennen in axialer Richtung verhindert wird. Des weiteren ragt ein Reibungsteil 212 in das Innere des Wellenschlitzes 21, mit dem die Oberfläche der Kernwelle 13 festgezogen werden kann, um ein erwartetes Drehmoment zu erzielen, wobei das Drehmoment durch Ändern der Berührungsfläche des Reibungsteils 212 und der Kernwelle 13 auf den voreingestellten Drehmomentwert justiert werden kann, so dass es sich zum Befestigen eines Präzisionsinstrumentes eignet.
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Der Muffenschlitz 22 ist an der Peripherie des Einlassendes mit einer geneigten Führungsfläche 221 versehen, um das Befestigen eines Muffenzapfens 41 eines Antriebskopfes 4 zu erleichtern (siehe 3), wobei beim tatsächlichen Gebrauch das freie Ende des Antriebskopfes 4 als Zapfenkopf 42 in einer flachen, kreuzförmigen oder geometrischen Form gebildet ist. Da die oben genannte Ausführungsform eine den Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannte Ausführungsform ist, wird diese hier nicht weiter abgebildet. Um den Antriebskopf 4 mit einer magnetischen Kraft zu versehen, ist im Muffenschlitz 22 ein Magnet 23 aufgenommen, um den mit einer Muffe befestigte Antriebskopf 4 zum Bilden einer Befestigungseinheit mit einer magnetischen Kraft zu versehen und um somit ein magnetisch leitfähiges Element, z. B. eine Schraube, anzuziehen und zu befestigen.
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Der in der 3 gezeigte Drehmomentschlüssel wird ist ein Aufbau mit der Rotierwelle, wobei dieser Aufbau durch Verschnallen der Kernwelle 13 und des Wellenschlitzes 21 zwischen der Wellenstange 1 und dem Wellenzylinder 2 geformt wird. Aufgrund des Obengenannten wird der Einschubzapfen 11 an einem Ende des Schlüssels in das Drehwerkzeug 3 eingeschoben, z. B. in die Einschuböffnung 32 des Verbundzapfens 31 unten am Schraubendrehergriff, während im Muffenschlitz 22 am anderen Ende ein ausgewählter Antriebskopf 4 befestigt wird, um den in der 4 gezeigten kombinierten Zustand zu bilden. Dabei soll hervorgehoben werden, dass das Drehwerkzeug 3 nicht nur auf einen von Hand zu bedienenden Schraubendrehergriff eingeschränkt sein soll, d. h. dass der Schlüssel nach der vorliegenden Erfindung ebenfalls für ein pneumatisches oder elektrisches Drehwerkzeug verwendet werden kann, wobei die erwarteten Effekte des Festziehens oder Lockerns ebenfalls erzielt werden können.
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In der Praxis wird der Zapfenkopf 42 des Antriebskopfes 4 zuerst nach einem Verbindungselement ausgerichtet, z. B. nach dem Schlitz oben auf der Schraube, die an der Peripherie einer Linse/eines Bildschirms des Präzisionsinstrumentes, z. B. einem Monitor, montiert ist, wonach das Drehwerkzeug zum Justieren des Festziehens von Hand rotiert wird. Während dem Verschrauben kann die Schraube kontinuierlich eingeschraubt werden, solange der voreingestellte Drehmomentwert des voreingestellten Drehmomentschlüssels nicht überschritten wird. Beim Rotieren und Positionieren der Schraube und beim Überschreiten des voreingestellten Drehmomentwertes wird mit der Kernwelle 13 im Wellenschlitz 21 ein Leerlaufrotierstatus geschaffen, um ein zu übermäßiges Festziehen der Schraube und somit ein zu sarkes Andrücken und eine Beschädigung der Linse zu vermeiden. Auf diese Weise kann der Verlust, der durch ein unzureichendes Verschrauben und durch ein Überschreiten des Drehmomentes des Bereichs, der für den festzuziehenden Gegenstand erträglich ist, verursacht wird, vermieden werden.
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind wie folgt: Der Drehmomentschlüssel wird durch die Verschnallung zwischen der Kernwelle und dem Wellenschlitz von einem Abtrennen in axialer Richtung gehindert, wobei der voreingestellte Drehmomentwert mit der Reibungsfläche der oben genannten beiden Komponenten bestimmt werden kann. Das Zapfenloch 133, das axial an der Kernwelle 13 geformt ist, ist mit der eingeschnittenen Nut 131 verbunden, um den darin enthaltenen Schmierstoff zur Schmierstoffkammer 134 an der Peripherie der eingeschnittenen Nut 131 zu leiten und um somit die Reibungslosigkeit beim Rotieren zu garantieren. Des Weiteren kann der erfindungsgemäße Drehmomentschlüssel mit einem Drehwerkzeug mit einem manuellen, pneumatischen und elektrischen Abtrieb verwendet werden, so dass der Anwendungsbereich einerseits erweitert werden kann und um ein neuartiges und ein bisher noch nie dagewesenes Design zu schaffen.
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Den Fachleuten auf diesem Gebiet werden zahlreiche Modifizierungen und weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zusammen mit den beigelegten Zeichnungen mit den oben beschriebenen Vorteilen offensichtlich. Es ist daher selbstverständlich, dass die Erfindung nicht nur auf die hier beschriebenen Beispiele der hier dargestellten Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein soll, sondern Modifizierungen vorgenommen und weitere Ausführungsbeispiele geschaffen werden können, die mit in den Umfang der nachstehenden Patentansprüche gehören sollen. Trotz der Verwendung von spezifischen Begriffen in dieser Patentschrift sollen diese lediglich in einem generischen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zweck irgendeiner Einschränkung verstanden werden.
