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Drehmoment-Meßvorrichtung an Schraubenschlüsseln Die Erfindung bezieht
sich auf eine Drehmoment-Meßvorrichtung an mit einem Torsionsstab arbeitenden Schraubenschlüsseln,
bei welcher das Drehmoment unter Zwischenschaltung einer Übersetzung von dem Torsionsstab
an einen Zeiger weitergegeben und das Zeigergehäuse mit Skala von einem mit dem
Torsionsstab verbundenen und mit dem Werkzeug zusammenwirkenden Endteil gehalten
wird. Es sind schon derartige Drehmoment-Meßvorrichtungen bekannt, bei welchen der
Torsionsstab innerhalb einer konzentrischen Hülse angeordnet ist, die abtriebsseitig
mit dem Torsionsstab und antriebsseitig mit der genannten Drehmomentskala fest verbunden
ist.
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Der Zeiger ist dabei mit dem antriebsseitigen Torsionsstabende formschlüssig
verbunden und bezüglich seiner O-Lage einstellbar.
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Da es sich bei den auf den Zeiger zu übermittelnden Größen um äußerst
kleine Verdrehungswinkel des Torsionsstabes handelt, muß letzterer mit sehr geringen
Toleranzen hinsichtlich Durchmesser und Länge hergestellt werden, um zu einigermaßen
genauen Anzeigeergebnissen zu gelangen. Diese sehr geringen Herstellungstoleranzen
führen selbstverständlich zu sehr hohen Herstellungskosten. Trotz dieser Maßnahmen
kann es doch noch notwendig werden, und zwar infolge der unvermeidbaren Schwankungen
des Mittels, aus welchem der Torsionsstab hergestellt wird, eine jeweils individuelle
Gravierung der Anzeigeskala vorzunehmen, was ebenfalls sehr teuer ist. Diese Schwankungen
können mit der an sich bekannten O-Einstellungsanordnung für den Zeiger nicht ausgeschaltet
werden.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel zur Justierung
des Zeigers zu finden, die diese in einfacher Art und Weise ermöglichen, so daß
der Zeigerausschlag dem jeweils gemessenen tatsächlichen Drehmoment genau entspricht.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe, ausgehend von der eingangs
beschriebenen bekannten Drehmoment-Meßvorrichtung, durch einen der Anzeigejustierung
dienenden, am antriebsseitigen Torsionsstabende radial verstellbaren Zapfen, der
mit einem Fortsatz kurbelschleifenartig in eine parallelwandige Ausnehmung am drehstabseitigen
kurzen Ende eines als Doppelhebel angeordneten Zeigers eingreift.
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Bei der Montage der Meßvorrichtung bzw. des Schraubenschlüssels wird
dieser verstellbare Zapfen so eingestellt, daß ein gewisses Drehmoment einer mit
diesem übereinstimmenden Anzahl von Skalenteilen entspricht, wobei nicht von der
O-Lage des Zeigers auf der Skala ausgegangen zu werden braucht. Diese Einstellung
erfolgt durch Ein- oder Ausdrehen des Zapfens, der im antriebsseitigen Torsionsstabende
vorteilhafterweise mit einem Schraubende eingebracht ist. Diese Einstellung ist
ein einmaliger Vorgang und braucht nur dann wiederholt zu werden, wenn ein Schlüsselteil
bei einer Reparatur ausgetauscht werden muß. Diese Einstellmöglichkeit erlaubt,
verminderte Forderungen an die Präzision in der Herstellung zu stellen, so daß der
Schlüssel in Serie hergestellt werden kann und damit wesentlich billiger wird als
die bekannten Momentschlüssel, wobei die geringen Mehrkosten für die Justierungsanordnung
durch die sonstigen Vorteile mehr als aufgehoben werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
kann der Justierzapfenfortsatz als ein parallel zum Torsionsstab gerichteter Zylinderstift
ausgebildet sein. Der Justierzapfenfortsatz kann jedoch ebenso als quirlartige Anordnung
mehrerer Zylinderstifte um die Achse des Justierzapfens ausgebildet sein.
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Schließlich ist es möglich, den Justierzapfenfortsatz als ein mit
dem Justierzapfen gleichachsiges Kugelstück auszubilden.
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Weiterhin kann, gleichachsig mit dem Meßzeiger, ein Schleppzeiger
vorgesehen sein.
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Drei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht
und weiden nach-
stehend an Hand dieser Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt den Momentschlüssel perspektivisch, teilweise im Längsschnitt
mit dem Zeiger in Nullage; F i g. 2 und 3 stellen das Zeigergehäuse mit dem Zeiger
in zwei verschiedenen Lagen im Grundriß dar; Fig.4 zeigt eine Ausführungsform eines
in den eigentlichen Schlüssel verstellbar eingeschraubten Justierzapfens, während
F i g. 5 eine andere Ausführungsform dieses Zapfens darstellt; F i g. 6 bis 9 zeigen
eine weitere Ausführungsform des Drehmomentschlüssels von der Seite im Schnitt bzw.
im Grundriß. Der Justierzapfen ist hier mit einer Kugel anstatt mit Stiften und
außerdem mit einem besonderen Schleppzeiger versehen.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist der eigentliche
Schlüssel an seinem unteren Ende mit einem Vierkantkopf 2 versehen, der dazu bestimmt
ist, z.B. in eine einer Mutter oder einem Bolzenkopf entsprechende Hülse einzugreifen.
Im oberen Teil ist der die Form einer Stange aufweisende Schlüssel 1 mit einer Aussparung
3 versehen, in die ein zur Drehung des Schlüssels bestimmtes Werkzeug eingesetzt
werden kann. Um den eigentlichen Schlüssel 1 ist eine Hülse 4 angebracht, die nur
mit dem unteren Schlüsselende mittels Schraubein 5 verbunden und im übrigen vom
Schlüssel 1 frei ist, so daß sie keine Verdrehung erfährt, wenn der eigentliche
Schlüssel 1 einem Drehmoment ausgesetzt wird. Am oberen Ende der Hülse 4 ist ein
mit einer Skalall versehenes Zeigergehäuse 6 mit Hilfe einer Nabe 7 angebracht,
die entweder mit dem oberen Teil der Hülse 4 fest verbunden oder auf die Hülse mit
Reibung aufschiebbar sein kann. Zu diesem Zweck kann die Hülse 4 mit längsgerichteten
Ausnehmungen 8 versehen sein, so daß es möglich ist, das obere Ende der Hülse beim
Aufschieben der Nabe 7 des Zeigergehäuses 6 zusammenzuklemmen.
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Im Zeigergehäuse 6 ist der Zeiger 9 um einen Zapfen 10 drehbar gelagert,
so daß das vordere Zeigerende sich über die im Zeigergehäuse 6 angebrachte Skala
bewegen kann. Der Zeiger 9 ist ein Stück nach hinten über den Zapfen 10 verlängert,
und diese Verlängerung 12 ist mit einer rinnenförmigen Nut 12 versehen, in die ein
Stift 14 eingreift, der an dem äußeren Ende eines in die eigentliche, einer Verdrehung
ausgesetzte Schlüsselstange 1 eingeschraubten Justierzapfens 15 angebracht ist.
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Wenn, bevor der eigentliche Schlüssel 1 einer Drehungsbeanspruchung
ausgesetzt wird, das Zeigergehäuse 6 an der Hülse 4 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten
Lage angebracht ist, in der der Zeiger 9 die Nullstellung auf der Skala 11 einnimmt,
wird beim Drehen des Schlüssels im Uhrzeigerdrehsinn der Zeiger 9 verstellt (s.
Fig. 3), und diese Verstellung entspricht der Verdrehung der Schlüsselstange 1,
d. h. dem Drehmoment. Durch die Übersetzung, mit der der Zeiger 9 dabei infolge
der großen Länge des Zapfens 15 und des relativ kurzen Abstandes des Stiftes 14
vom Lagerzapfen 10 des Zeigers 9 wird, erhält man auch für relativ kleine Drehmomente
sehr deutliche Zeigerausschläge. Durch die Nut 13 im Zeiger ist es auch möglich,
und zwar dadurch, daß man den Zapfen 15 eine halbe oder eine volle oder mehrere
Umdrehungen in der einen oder anderen Richtung dreht, in äußerst einfacher Weise
den Zeigerausschlag einzustellen, so daß dieser dem
Drehmoment exakt entspricht.
Dies ist äußerst vorteilhaft, da jeder Schlüssel für sich infolge der Unmöglichkeit,
alle Schlüsselstangen mit genau gleichem Verdrehungswinkel pro Drehmomenteinheit
herzustellen, eingestellt werden muß.
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Bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform ist der Justierzapfen
15 nur mit einem einzigen quer verlaufenden Stift 14 versehen, so daß die Verstellung
des Zapfens 15 nicht genauer als auf eine halbe Umdrehung erfolgen kann. Auch wenn
die Gewindesteigung des Zapfens 15 klein gewählt wird, kann dies, falls große Genauigkeit
gefordert wird, unzureichend sein.
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In F i g. 5 ist ein Justierzapfen 15' gezeigt, der diesen Nachteil
dadurch beseitigt, daß er mit vier quer verlaufenden Stiften 141, 14II, 14lII und
141V versehen ist. Die Einstellung des Zapfens 15' kann auf diese Weise durch eine
Vierteldrehung erfolgen.
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Mit Hilfe der beschriebenen Ausführungsformen des Justierzapfens
kann man eine für die meisten Zwecke genügend genaue Justierung erhalten.
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Dadurch, daß man den Stift bzw. die Stifte 14 des Justierzapfens
mit einer Kugel 17 gemäß F i g. 6 bis 9 ersetzt, ist es möglich, eine genaue Justierung
zu erzielen. Die Kugel 17 kann nämlich als eine unendlich große Anzahl von Stiften
betrachtet werden, so daß jede noch so kleine Drehung des Justierzapfens eine entsprechende
Verstellung der Übersetzung zwischen dem eigentlichen Schlüssel 1 und dem Zeiger
9 mit sich bringt. Die Kugel 17 greift zwischen zwei Anschläge 18, 19 ein, die an
der um den ZapfenlO' drehbaren Zeigernabe 20 angebracht sind.
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Um auch eine nachträgliche Kontrolle des Drehmomentes, mit dem z.
B. eine Mutter gedreht worden ist, zu ermöglichen, kann gemäß den Fig.6 bis 9 ein
von Hand drehbarer Schleppzeiger 21 benutzt werden, der, wenn der Drehmomentschlüssel
zur Anwendung kommen soll, zur Anlage an den vom Schlüssel über die Üb ersetzung
betätigten Zeiger 9 gedreht wird, wenn dieser sich in der Nullage befindet. Der
Schleppzeiger 21 wird bei der Benutzung des Schlüssels vom Zeiger 9 mitgenommen.
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Wenn das - Anziehen beendet ist und der Schlüssel abgenommen wird,
geht der Zeiger 9 unmittelbar in die Nullage zurück, während der Schleppzeiger 21
in der dem benutzten Drehmoment entsprechenden Lage verbleibt, so daß das benutzte
Drehmoment auch nach der Entfernung des Schlüssels abgelesen werden kann. Der Schleppzeiger
21 ist im Zeigergehäuse 6 um eine Achse 22 drehbar gelagert, die in Linie mit der
Achse 10 des Zeigers 9 liegt und mit Hilfe eines an der Außenseite des Zeigergehäuses
6 angebrachten Handgriffes 23 gedreht werden kann.
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Damit der Schleppzeiger 21 mit Sicherheit in der Lage verbleibt, die
der Drehlage entspricht, in die der Zeiger 9 in jedem Fall in Übereinstimmung mit
dem zugelassenen Drehmoment gebracht worden ist, ist eine Schraubenfeder 24 zwischen
das Zeigergehäuse 6 und den Handgriff 23 eingespannt, so daß die Drehung des Schleppzeigers
21 eine gewisse Reibungsarbeit erfordert.