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Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug zu einem Festziehen oder Lösen einer Schraubverbindung, wobei das Drehwerkzeug über eine Freilaufmechanik verfügt. Ein derartiges Drehwerkzeug findet in der Praxis vielfach Anwendung.
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Drehwerkzeuge werden in der Praxis auch Knarren, Ratschen oder Schraubwerkzeuge genannt, und haben gegenüber einem gewöhnlichen Schraubenschlüssel den Vorteil, dass sie nicht immer wieder neu angesetzt werden müssen, wenn zu wenig Raum zur Verfügung steht, um eine vollständige Umdrehung mit einem aufgesetzten Schlüssel ausführen zu können. Um eine Schraubverbindung schrittweise festzuziehen oder zu lösen, wird das Drehwerkzeug stattdessen wiederholt um einen bestimmten Winkel hin- und herbewegt. Dabei überträgt das Drehwerkzeug die Handkraft in der einen Drehrichtung direkt auf die Mutter oder Schraube. In der Gegendrehrichtung wird dagegen keine Kraft übertragen, sondern das Drehwerkzeug dreht leer, wobei gleichzeitig ein mechanisches, knarrendes Geräusch erzeugt wird. Damit das Drehwerkzeug sowohl für Auf- und Zuschrauben geeignet ist, kann diese Funktion mit einem kleinen Hebel oder Drehring am Drehwerkzeugkopf umgeschaltet werden, so dass die jeweiligen Drehrichtungen für knarrenden Leerlauf und stumme Kraftübertragung miteinander vertauscht werden.
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In der Praxis können Freilaufmechaniken unterschiedliche Kraftübertragungselemente aufweisen, beispielsweise Klemmrollen, Klemmkörper, Sperrklinken, Klauenringe oder Schlingfedern.
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Drehwerkzeuge oder Knarren haben in der Fahrzeugtechnik ebenso wie im Maschinen- und Werkzeugbau und der Montagetechnik eine große Bedeutung.
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Aus der
EP 3 292 956 B1 ist ein Schraubenschlüssel zum Schrauben eines Werkstücks bekannt, welcher über einen Schraubabschnitt und einen Greifabschnitt verfügt.
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Aus der
EP 1 380 390 A2 ist eine Ratsche bekannt, welche über einen Ringabschnitt und einen Handabschnitt verfügt. Eine Halterung hält hier die Kraftübertragungselemente, welche als Rollenzylinder ausgebildet sind. Die Rollenzylinder laufen hierbei auf nutenförmigen Auskerbungen, welche auf einer Innenmantelfläche des Ringabschnitts ausgeprägt sind.
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Aus der
WO 2016/145491 A1 ist ein reversibler Schraubenschlüssel bekannt, welcher einen Griff, einen Träger auf dem Griff, eine Drehmomentübertragungseinheit, ein inneres angetriebenes Element, eine Bewegungstransfereinheit und einen Selektor umfasst.
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Aus der
EP 0 884 137 B1 ist ein Kupplungsstück bekannt, zum Beispiel ein Einsatzvierkant zur lösbaren Verbindung an Werkzeugen.
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Aus der
DE 20 2015 106 981U1 ist ein elektrisch isoliertes Werkzeug und/oder Messgerät bekannt, wobei es über ein Gehäuse mit einem Griff und einer elektrischen Isolierung verfügt, welche das Gehäuse und den Griff umgibt und einem Wechselsystem zur Aufnahme von Einsteck- oder Aufsteckmodulen verfügt.
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Aus der
DE 10 2017 109 117 B4 ist ein Schraubendreher bekannt, wobei der Schraubendreher über eine Längsachse aufweisenden Griff verfügt, der an seinem einen Ende eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Werkzeugeinheit aufweist, und einer Antriebsvorrichtung mit einem Motor und einer Lastmomentsperre, über die der Motor mit der Werkzeugeinheit koppelbar ist.
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Im Stand der Technik werden vor allem Drehwerkzeuge mit einen Klinkenmechanismus oder einem Klinkenfreilauf benutzt.
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Der Klemmrollenmechanismus der vorliegenden Erfindung bietet hier eine vorteilhafte Alternative zu den bisher üblichen Klinkenfreiläufen.
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Es ist bekannt, dass derartige Drehwerkzeuge einen höheren Metallanteil aufweisen müssen, weil die Rastmechanik oder der Klemmrollenmechanismus aus Metall gebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Anwendungsgebiet derartiger Drehwerkzeuge zu erhöhen, die Benutzungseigenschaften zu verbessern und die Sicherheit für einen Benutzer zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Drehwerkzeug der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass das Drehwerkzeug zumindest in einem Teilbereich zwischen einem Werkzeugansatzpunkt und der Freilaufmechanik elektrisch isoliert ausgebildet ist. Somit kann eine Benutzer des Drehwerkzeugs vor elektrischen Funkenschlägen oder einem Stromschlag beim Angriff des Drehwerkzeugs auf einem elektrisch leitenden Werkzeugansatzpunkt beschützt werden.
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, die allein oder in Kombination mit den Merkmalen anderer Ausgestaltungen optional zusammen mit den Merkmalen nach Anspruch 1 kombiniert werden können.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufmechanik als Klemmrollenmechanik ausgebildet ist. Somit kann eine mechanisch stabile und zuverlässige und einfach herstellbare Freilaufmechanik verwendet werden.
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Andere Freilaufmechaniken wie beispielsweise Sperrklinkenmechanik oder Klauenringemechanik sind in der Praxis mit einem höheren Fertigungsaufwand verbunden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Drehwerkzeug über eine Umstellvorrichtung für die Freilaufmechanik verfügt. Somit kann der Drehsinn der Freilaufmechanik eingestellt werden beziehungsweise eine Schaltstellung geschalten werden, wobei die Freilaufmechanik in einem Drehsinn Drehmoment übertragen kann und in dem anderen Drehsinn kein Drehmoment übertragen kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Umstellvorrichtung zur Fixierung wenigstens einer Schaltstellung mit einem Adapterelement zusammenwirkt, wobei das Adapterelement drehfest mit einer Antriebswelle des Drehwerkzeugs verbunden ist. Durch das Adapterelement ist somit die Schaltstellung einstellbar und vorgebbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement und die Antriebswelle aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Somit kann eine optimierte Materialpaarung bereitgestellt werden, welche den Verschleiß durch Benutzung des Drehwerkzeugs verringern kann.
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Es gibt insgesamt zwei mögliche Schaltstellungen: eine Schaltstellung, in welcher die Antriebswelle in einem Uhrzeigersinn drehbar ist, und eine andere Schaltstellung, in welcher die Antriebswelle in einem Gegenuhrzeigersinn drehbar ist.
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Das Drehwerkzeug verfügt über einen kronenartigen und rotierbaren Kranz, welcher einen Druckknopf umschließt, und womit die Umstellvorrichtung betätigbar und die Schaltstellung einstellbar ist. Der Benutzer kann somit durch eine Rotation des Kranzes den möglichen Drehsinn der Antriebswelle des Drehwerkzeugs einstellen. Der Kranz steht dabei in einer Wirkverbindung mit dem Adapterelement.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufmechanik über Klemmelemente verfügt. Bevorzugt sind die Klemmelemente Wälzkörper. Besonders bevorzugt sind die Wälzkörper Kugeln oder Zylinderrollen. Somit sind einfach und günstig herstellbare Wälzkörper einsetzbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens drei Klemmelemente ausgebildet sind. Somit kann der Fertigungsaufwand und das Gewicht des Drehwerkzeugs reduziert werden, was sich vorteilhaft auf die Bedienbarkeit und Herstellbarkeit des Drehwerkzeugs auswirkt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Umstellvorrichtung über Federelemente verfügt, welche die Positionierung der Umstellvorrichtung in den Endlagen unterstützen. Dies wirkt sich positiv auf die Benutzerfreundlichkeit und Anwendungssicherheit für den Anwender aus.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement über beidseitige Endanschläge für die Umstellvorrichtung verfügt. Somit kann das Adapterelement effizient und zuverlässig in der Umstellvorrichtung platziert werden und den möglichen Drehsinn einstellen. Bevorzugt sind die Endanschläge an den Federelementen ausgebildet.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Federelemente eine radiale Federung bereitstellen. „Radial“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Federung in orthogonaler Richtung zur Hauptachse der Antriebswelle wirkt. Somit kann das Adapterelement behutsam auf den Federelementen geführt werden, wobei die radiale Federung bewirken kann, dass sich die Federelemente und das Adapterelement über Zeit nicht so stark abnützen können.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Federelemente aus einem Kunststoff gefertigt sind. Bevorzugt ist dieser Kunststoff Polyoxymethylene (POM). Die Erfindung hat hier erstmalig erkannt, dass dieser bestimmte Kunststoff eine gute Lebensdauer und positive Benutzereigenschaften aufweist. Zudem kann durch die Benutzung des Werkstoffs das allgemeine Gewicht des Drehwerkzeugs reduziert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement aus einem Kunststoff gefertigt ist. Bevorzugt ist dieser Kunststoff ein Polyamid. Somit kann das Gewicht reduziert und die Benutzereigenschaften verbessert werden.
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Es ist auch denkbar, dass das Adapterelement aus POM gefertigt ist und die Federelemente aus Polyamid gefertigt sind. Wichtig für die Erfindung ist, dass diese Materialkombination besonders vorteilhaft in Bezug zur Lebensdauer und Abnützung ist.
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Von Vorteil kann dabei sein, dass die Umstellvorrichtung durch eine Wirkung von Kunststoff zu Kunststoff ausbildbar ist, so dass eine Paarung von Kunststoff mit Metall, die bisher im Stand der Technik üblich war, vermeidbar ist. Dies kann die Abnützung der Teile aus Kunststoff reduzieren und somit die Lebensdauer der Umstellvorrichtung erhöhen.
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Der Kontakt von Kunststoff zu Kunststoff kann den Vorteil haben, dass die Gleitreibung verbesserbar ist, so dass ein Widerstand gegen eine Umschaltbewegung durch eine Formgebung der Federelemente erreichbar ist.
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Die Umstellvorrichtung verfügt vorteilhaft über drei Federelemente, die in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sein können. Die Umstellvorrichtung kann alternativ auch nur über ein Federelement verfügen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Federelemente in Form einer rastenden Kulisse angeordnet sind. Somit kann eine mechanisch günstige und stabile Form bereitgestellt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Sicherungselement ausgebildet ist, welches die Antriebswelle umgreift und zusätzlich oder alternativ das Adapterelement axial sichert. „Axial“ kann sich auf die Richtung der Hauptachse der Antriebswelle des Drehwerkzeugs beziehen. Bevorzugt ist das Sicherungselement scheibenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist das Sicherungselement ein Sicherungsring. Das Sicherungselement kann aus einem Metall gefertigt sein, was vorteilhaft für die Festigkeit des Sicherungselements ist. Zusätzlich kann das Sicherungselement über eine Öffnung verfügen, damit das Sicherungselement in seiner Position platziert werden kann, wobei das Sicherungselement die Antriebswelle umgreift. Somit kann eine einfache und zuverlässige mechanische Anordnung bereitgestellt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Sicherungselement und einem Handgriff eine nicht-leitende Labyrinthstruktur ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Labyrinthstruktur aus Kunststoff gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass durch die Labyrinthstruktur, welche am Sicherungselement anliegt, die Kriech- und Luftstrecken verlängert werden, sodass gesetzliche Vorgaben und Normen in Bezug zur Produktsicherheit im Fall von elektrischen Funkenschlägen erfüllbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufmechanik über ein Axialwälzlager an der Antriebswelle abgestützt ist. Bevorzugt ist ein mit dem Handgriff drehfest verbundenes Teil der Freilaufmechanik über ein Axialwälzlager an der Antriebswelle abgestützt. Somit kann eine axiale Kraftbeaufschlagung durch einen Benutzer reibungsarm abgeleitet werden. Eine axiale Krafteinwirkung auf die Klemmelemente, beispielsweise die Klemmrollen, findet dabei nicht statt. Dies führt zu einem gesteigerten Anwendungskomfort während der Bewegung entgegen dem Drehsinn.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufmechanik eine Rasterung aufweist. Somit kann eine akustische / haptische Rückmeldung bei einer Bewegung der Freilaufmechanik erzeugbar sein. Dies ist vorteilhaft für die Bedienbarkeit des Drehwerkzeugs und für einen Bedienkomfort des Benutzers insgesamt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Rasterung zwei Rastelemente aufweist, die auf einem Rastprofil vorgegebener Teilung laufen, wobei die Rastelemente um einen Bruchteil der Teilung versetzt gegenüber angeordnet sind. Bevorzugt sind die Rastelemente als Rastkugeln ausgebildet. Bevorzugt ist der Bruchteil der Teilung ein Winkel kleiner 10°. Somit kann durch eine gewählte Positionierung der Rastelemente zueinander eine gewünschte Frequenz der akustischen Rückmeldung in Bezug zu einem Drehwinkel eingestellt werden.
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Die Rasterung kann über wenigstens zwei Rastkugeln und ein Rastprofil verfügen, wobei ein Winkelversatz der zwei Rastkugeln zueinander kein ganzzahliges Vielfaches einer Teilung des Rastprofils ist. Dies erzeugt beim Anwender den Eindruck eines besonders hochwertigen Werkzeugs.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Handgriff, welcher bevorzugt aus Kunststoff besteht, über einen hohlen Innenraum verfügt, der vollständig gegenüber der Freilaufmechanik mittels eines Isolators abgeschlossen ist. Der Isolator kann durch eine einstückige Kunststoffausformung gebildet sein, und zusätzlich oder alternativ sich zwischen dem Innenraum und der Freilaufmechanik befinden. Somit kann ein elektrischer Stromschlag für einen Benutzer verhindert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in dem Innenraum Nüsse und zusätzlich oder alternativ Bits einbringbar sind und dass zusätzlich oder alternativ der Innenraum durch eine Verschlusskappe verschließbar ist. Somit kann eine alternative und platzsparende konstruktive Ausgestaltung bereitgestellt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Druckknopf vorhanden ist, mit welchem Bits oder Nüsse arretierbar und freigebbar sind. Somit kann der Benutzer einfach die Bits oder Nüsse in Position befestigen oder lösen.
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Der Druckknopf ist mit einem Rückstellelement, beispielsweise eine Feder, gekoppelt, welches die Antriebswelle umgreift und den Druckknopf in einer Ruhestellung hält, welche mit einem arretierten Zustand korrespondiert. Der Benutzer muss den Druckknopf drücken und somit eine Kraft auf das Rückstellelement ausüben, um die Arretierung zu lösen, um beispielsweise eine Nuss oder ein Bit abzunehmen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Drehwerkzeug über eine Arretiervorrichtung verfügt, welche Bits oder Nüsse drehfest mit der Antriebswelle feststellt oder löst. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Steuerelement der Arretiervorrichtung durch die Freilaufmechanik geführt ist. Somit können Bits oder Nüsse auf einem Betätigungsstift des Drehwerkzeuges angebracht und mechanisch stabil platziert und festgestellt oder gelöst werden. Des Weiteren kann eine ergonomische Betätigung erreichbar sein und insgesamt der Platzbedarf verringert werden.
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Die Erfindung wird nun anhand einiger weniger Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese wenigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Erfindungsvarianten und Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele und/oder der zuvor beschriebenen Varianten erfindungsgemäßer Vorrichtungen.
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Es zeigt:
- 1 ein erfindungsgemäßes Drehwerkzeug in einer Seitenansicht und
- 2 das Drehwerkzeug in einer Ansicht von oben und
- 3 das Drehwerkzeug in einer Schnittdarstellung durch die Ebene A-A und
- 4 das Drehwerkzeug in einer Schnittdarstellung durch die Ebene B-B und
- 5 das Drehwerkzeug in einer Schnittdarstellung durch die Ebene C-C und
- 6 das Drehwerkzeug in einer Schnittdarstellung durch die Ebene D-D und
- 7 das Drehwerkzeug in einer Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht und
- 8 das Drehwerkzeug in einer Schnittdarstellung durch die Ebene A-A mit integrierten Nüssen und
- 9 ein Drehwerkzeug in einer alternativen geometrischen Ausführungsform.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
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Zur besseren Übersicht sind in den Figuren nicht alle Bezugszeichen gesetzt, obwohl die Elemente sehr wohl in den Figuren vorhanden sein können. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen jedoch funktionell und/oder konstruktiv gleiche Bauteile und Funktionseinheiten.
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Das Drehwerkzeug 1 verfügt über einen Handgriff 2 und ein Betätigungsteil 3. Das Betätigungsteil 3 umfasst einen Druckknopf 9 (siehe 3), einen drehbaren Kranz 4, eine Antriebswelle 12 (siehe 3), eine Freilaufmechanik 29 (siehe 5) und einen Betätigungsstift 5.
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Die Hauptachse des Handgriffs 2 ist orthogonal angeordnet zur Drehachse der Antriebswelle 12.
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Der Betätigungsstift 5 kontaktiert an seiner unteren Stelle einen Werkzeugansatzpunkt 6.
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Es ist noch eine Kugel 7 ersichtlich, welche zu einer Arretiervorrichtung 32 (siehe 8) des Drehwerkzeugs 1 gehört.
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Zusätzlich ist auch noch ein Gehäuseteil 8 ersichtlich, welches einen Teil der Antriebswelle 12 umschließt. Das Gehäuseteil 8 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff oder einem anderen elektrisch nicht-leitenden Material gefertigt.
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2 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Ansicht von oben. Der Handgriff 2 kontaktiert einer Endposition das Betätigungsteils 3. Das Betätigungsteil 3 umfasst unter anderem den Druckknopf 9 und den drehbaren Kranz 4.
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Durch den Druckknopf 9 ist eine Arretiervorrichtung 32 des Drehwerkzeuges 1 betätigbar. Die Arretiervorrichtung 32 dient dazu Nüsse 27 am Betätigungsstift 5 zu befestigen und zu lösen. Durch den drehbaren Kranz 4 ist eine Umstellvorrichtung 31 betätigbar, welche die Drehrichtung der Antriebswelle 12 definiert und einstellt.
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3 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Schnittdarstellung durch die Ebene A-A.
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Der vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Handgriff 2 verfügt über einen hohlen Innenraum 21, der durch eine Verschlusskappe 10 verschließbar ist. Der hohle Innenraum 21 ist gegenüber dem Betätigungsteil 3, welcher unter anderem die Freilaufmechanik 29 beherbergt, vollständig abgeschlossen. Der hohle Innenraum 21 ist vollständig gegenüber der Freilaufmechanik 29 mittels eines Isolators 11 abgeschlossen. Der Isolator 11 ist bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt. Der Isolator 11 kann als eine einstückige Kunststoffausformung ausgebildet sein.
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Der Druckknopf 9 steht in Wirkverbindung und Kontakt mit der Antriebswelle 12. Am unteren Ende der Antriebswelle 12 ist die Antriebswelle 12 in Kontakt mit einer Kugel 7, welche zur Arretiervorrichtung 32 gehört. Die Antriebswelle 12 verfügt am unteren Ende über eine umlaufende Nut, in welche die Kugel 7 einbringbar ist. Ein Benutzer, welcher den Druckknopf 9 betätigt und somit eine axiale Kraft ausübt, drückt dadurch die Antriebswelle 12 nach unten, wobei die umlaufende Nut nach unten gedrückt wird, und wodurch die Kugel 7 in die umlaufende Nut bringbar ist. Somit wird die Arretiervorrichtung 32 lösbar und eine Nuss 27 oder ein Bit kann vom Betätigungsstift 5 abgenommen werden.
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Die Arretiervorrichtung 32 hat zwei mögliche Stellungen: eine feste oder arretierte Stellung, in welcher ein Nuss 27 auf der Antriebswelle 12 axial fixiert ist, und eine gelöste Stellung, in welcher die Nuss 27 von der Antriebswelle 12 abnehmbar ist.
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Ein Rückstellelement 13 umgreift die Antriebswelle 12 und sorgt dafür, dass in einer Nullstellung, in welcher keine axiale Kraft durch einen Benutzer auf den Druckknopf 9 ausgeübt wird, die Arretiervorrichtung 32 in einer festen Stellung ist. Das Rückstellelement 13 kann als Feder ausgebildet sein.
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Die Antriebswelle 12 kann einen hexagonalen Querschnitt aufweisen.
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Die Freilaufmechanik 29 verfügt über Klemmelemente 14, welche die Antriebswelle 12 kontaktierend umgreifen. Die Klemmelemente 14 können als Wälzkörper ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Walzkörper Kugeln und/oder Zylinderrollen. Es sind mindestens drei Klemmelemente 14 ausgebildet. Bei einer Rotation des Handgriffs 2 werden die Klemmelemente 14 gegen eine Ecke der vorzugsweise hexagonalen Antriebswelle 12 gepresst. Es entsteht hierbei eine Verklemmung, da der Abstand zwischen der Ecke der Antriebswelle 12 und einem Außenkäfig 15 (siehe 5) kleiner ist als der Durchmesser eines Klemmelements 14. Somit kann der Benutzer durch den Handgriff 2 eine Drehbewegung auf dem Außenkäfig 15 leiten und somit ein Drehmoment über die Klemmelemente 14 auf die Antriebswelle 12 leiten. Der Außenkäfig 15 hat an seiner Innenseite eine zylindrische Fläche, auf welcher die Klemmelemente 14 abrollen können.
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In einem mittleren Teil wird die Antriebswelle 12 von einem Axialwälzlager 16 umgriffen. Die Freilaufmechanik 29 wird über das Axialwälzlager 16 an der Antriebswelle 12 abgestützt. Bevorzugt wird ein mit dem Handgriff 2 drehfest verbundenes Teil der Freilaufmechanik 29 über das Axialwälzlager 16 an der Antriebswelle 12 abgestützt. Das Axialwälzlager 16 kann als Axialkugellager ausgebildet sein. Die Wälzkörper des Axialwälzlagers 16 laufen auf einer Scheibe 17, welche die Antriebswelle 12 umgreift. Die Scheibe 17 ist dabei zwischen dem Axialwälzlager 16 und dem Gehäuseteil 8 angeordnet. Die Funktion des Axialwälzlagers 16 soll hierbei die Aufnahme und Ableitung einer axialen Kraft sein, welche durch einen Benutzer auf das Betätigungsteil 3 eingebracht wird.
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In 3 ist zusätzlich noch ersichtlich, dass ein Sicherungselement 18, welches vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet ist, die Antriebswelle 12 umgreift und zusätzlich oder alternativ ein Adapterelement 19 axial sichert. Das Sicherungselement 18 kann als Sicherungsring ausgebildet sein.
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Das Adapterelement 19 und die Antriebswelle 12 sind bevorzugt aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Dies ist von Vorteil, damit optimierte Materialpaarungen ausgewählt werden können und somit der Verschleiß und Reibung der Elemente verringert werden kann.
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Das Drehwerkzeug 1 verfügt über eine Umstellvorrichtung 31 für die Freilaufmechanik 29. Die Umstellvorrichtung 31 wirkt dabei zur Fixierung wenigstens einer Schaltstellung mit dem Adapterelement 19 zusammen, wobei das Adapterelement 19 drehfest mit der Antriebswelle 12 des Drehwerkzeugs 1 verbunden ist.
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Das Adapterelement 19 steht in Wirkverbindung mit dem drehbaren Kranz 4. Ein Benutzer kann durch eine Rotation des drehbaren Kranzes 4 auf das Adapterelement 19 zugreifen, welches wiederrum die Umstellvorrichtung 31 betätigen und schalten kann, sodass ein möglicher Drehsinn der Antriebswelle 12 einstellbar ist.
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Das Adapterelement 19 besteht aus einem Kunststoff. Dieser Kunststoff kann beispielsweise ein Polyamid oder ein Polyoxymethylene (POM) sein. Das Adapterelement 19 hat einen Innensechskant, der drehfest auf der Antriebswelle 12 sitzt.
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Zwischen dem Sicherungselement 18 und dem Handgriff 2 ist eine Labyrinthstruktur 20 ausgebildet, welche vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Die Labyrinthstruktur 20 verlängert die Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Sicherungselement 18 und einem Punkt außerhalb des Drehwerkzeugs 1, sodass gesetzliche Vorgaben und Normen in Bezug zur Produktsicherheit im Fall von elektrischen Funkenschlägen erfüllbar sind.
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Ein Steuerelement 33 der Arretiervorrichtung 32 ist durch die Freilaufmechanik 29 geführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine ergonomische Betätigung erreichbar ist und des Weiteren eine Platzersparnis erreicht werden kann. Das Sicherungselement 18 kann aus einem Metall bestehen.
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4 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Schnittdarstellung durch die Ebene B-B.
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Das Sicherungselement 18 ist in 4 ersichtlich, welches die Antriebswelle 12 umgreift und das Adapterelement 19 axial sichert.
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Die Umstellvorrichtung 31 verfügt über Federelemente 22. Das Adapterelement 19 verfügt über beidseitige Endanschläge 30 für die Umstellvorrichtung 31. Bevorzugt sind die Endanschläge 30 an den Federelementen 22 ausgebildet. Die Federelemente 22 stellen eine radiale Federung bereit. Das Adapterelement 19 kann sich auf den Federelementen 22 bewegen und seine Position einnehmen. Je nach Position des Adapterelements 19 in Bezug zum Federelement 22 kann das Adapterelement 19 eine Drehrichtung der Antriebswelle 12 einstellen. Nur im Kontakt des Adapterelements 19 mit einem der Endanschläge 30 ist eine Drehrichtung der Antriebswelle 12 definier- und einstellbar. Es ist somit zwischen einen Rechtslauf und einen Linkslauf umstellbar.
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Die Federelemente 22 können in Form einer rastenden Kulisse angeordnet sein.
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Die Federelemente 22 sind aus einem Kunststoff gefertigt. Bevorzugt ist dieser Kunststoff ein Polyoxymethylene (POM). Der Kunststoff kann alternativ auch ein Polyamid sein. Die Erfindung hat hier erstmalig erkannt, dass eine Materialkombination aus Polyoxymethylene und Polyamid für das Adapterelement 19 und die Federelemente 22 die Lebensdauer der Umstellvorrichtung 31 erhöhen kann und die Gleitreibung verbesserbar ist, so dass ein Widerstand gegen eine Umschaltbewegung der Umstellvorrichtung 31 durch eine Formgebung der Federelemente 22 erreichbar ist.
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5 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Schnittdarstellung durch die Ebene C-C.
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Das Drehwerkzeug 1 verfügt über Klemmelemente 14, die zwischen der Antriebswelle 12 und dem Außenkäfig 15 angeordnet sind. Der Außenkäfig 15 hat an seiner Innenseite eine zylindrische Fläche, auf welcher die Klemmelemente 14 abrollen können. Die Klemmelemente 14 sind in einer Innenstruktur 23 angeordnet, wobei die Innenstruktur 23 über Nuten verfügt, in welche die Klemmelemente 14 angeordnet sind. Die Innenstruktur 23 wird hierbei verwendet, um die Klemmelemente 14 zu positionieren. Die Innenstruktur 23 kann in Wirkverbindung mit dem Adapterelement 19 stehen, um zwischen den Schaltstellungen zu rasten.
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Der Außenkäfig 15 verhindert so je nach Schaltstellung, dass die Klemmelemente 14 in einem oder beiden Drehsinnen blockieren. Somit ist eine drehsinnabhängige Drehmomentübertragung vom Handgriff 2 auf die Antriebswelle 12 einstellbar.
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Der Außenkäfig 15 wird verwendet, um ein Drehmoment vom Handgriff 2 auf die Klemmelemente 14 zu übertragen. Der Außenkäfig 15 hat an seiner Außenseite eine Nut-Feder-Verbindung mit dem Handgriff 2. Der Außenkäfig 15 kann hierbei als Keilwelle ausgebildet sein.
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Die Freilaufmechanik 29 ist hier als Klemmrollenmechanik ausgebildet.
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6 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Schnittdarstellung durch die Ebene D-D.
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Die Freilaufmechanik 29 weist hierbei eine Rasterung 24 auf. Die Rasterung 24 weist zwei Rastelemente 25 auf, die auf einem Rastprofil 26 vorgegebener Teilung laufen. Die Rastelemente 25 sind um einen Bruchteil der Teilung versetzt gegenüber angeordnet. Bevorzugt ist der Bruchteil der Teilung ein Winkel kleiner 10°, hier gleich 5°. Ein gleichmäßiges Laufgeräusch kann erreicht werden, wenn der Versatz gleich der halben Teilung ist.
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Die zwei Rastelemente 25 können als Rastkugeln ausgeprägt sein.
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Der Winkelversatz der zwei Rastelemente 25 ist kein ganzzahliges Vielfaches der Teilung des Rastprofils 26. Durch die Rasterung 24 kann eine akustische Rückmeldung bei der Bewegung der Freilaufmechanik 29 erzeugbar sein, wobei die akustische Rückmeldung durch die Bewegung der Rastelemente 25 auf dem Rastprofil 26 erzeugt wird.
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Die Frequenz der akustischen Rückmeldung (in Bezug zu einem Drehwinkel) kann durch den Winkelversatz der zwei Rastelemente 25 zueinander eingestellt werden.
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7 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht.
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8 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer Schnittdarstellung durch die Ebene A-A mit integrierten Nüssen 27. Die übrigen Elemente sind identisch zu den Elementen der 3.
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9 zeigt das Drehwerkzeug 1 in einer alternativen geometrischen Ausführungsform. Hier ist die Hauptachse des Handgriffs 2 koaxial zur Drehachse der Antriebswelle 12 (hier nicht sichtbar). Das Drehwerkzeug 1 ist hier mit einer aufgesteckten Nuss 27 dargestellt. Die Freilaufmechanik 29 (hier nicht sichtbar) ist im Betätigungsteil 3 untergebracht. Die Umstellvorrichtung 31 kann durch eine Rotation des Betätigungsteils 3 geschalten und eingestellt werden. Der Handgriff 2 hat einen hohlen Innenraum 21 (siehe 3), in welchen Nüsse 27 eingebracht werden können. Der hohle Innenraum 21 kann durch eine Verschlusskappe 10 abgeschlossen werden.
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Bei einem Drehwerkzeug 1 zu einem Festziehen oder Lösen einer Schraubverbindung, wobei das Drehwerkzeug 1 über eine Freilaufmechanik 29 verfügt, wird vorgeschlagen, dass das Drehwerkzeug 1 zumindest in einem Teilbereich zwischen einem Werkzeugansatzpunkt 6 und der Freilaufmechanik 29 elektrisch isoliert ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehwerkzeug
- 2
- Handgriff
- 3
- Betätigungsteil
- 4
- Kranz
- 5
- Betätigungsstift
- 6
- Werkzeugansatzpunkt
- 7
- Kugel
- 8
- Gehäuseteil
- 9
- Druckknopf
- 10
- Verschlusskappe
- 11
- Isolator
- 12
- Antriebswelle
- 13
- Rückstellelement
- 14
- Klemmelement, Klemmelemente
- 15
- Außenkäfig
- 16
- Axialwälzlager
- 17
- Scheibe
- 18
- Sicherungselement
- 19
- Adapterelement
- 20
- Labyrinthstruktur
- 21
- Innenraum
- 22
- Federelement, Federelemente
- 23
- Innenstruktur
- 24
- Rasterung
- 25
- Rastelement, Rastelemente
- 26
- Rastprofil
- 27
- Nuss, Nüsse
- 28
- Federhülse
- 29
- Freilaufmechanik
- 30
- Endanschlag, Endanschläge
- 31
- Umstellvorrichtung
- 32
- Arretiervorrichtung
- 33
- Steuerelement
