DE1603963A1 - Schraubenschluessel - Google Patents

Description

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-Firma Snap-On »Tools Corporation, 8028-28tii Avenue, Kenosha, Wisconsin (V.St.A.)

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- SohraubenaOhlüssel -

Die Erfindung betrifft Muffentriebe, insbesondere Muffen von Schraubenschlüsseln mit verbesserter iOrrn, zum sieitlichen Anziehen von üblichen Anziehbefestigungsmitteln, wie Sechskantmuttern, mit DrehkraftÜbertragungseigenschaften, die wesentlich besser sind als bei den.üblichen Sechskant- und insbesondere Doppelsechskanttrieben.

Die Erfindung betrifft insbesondere verbesserte Sechskant- und Doppelsechskänt-Flänkenmuffen oder Schraubenschlüsselbackentriebe für Standard-Seehskantbefestigungsmuttern und dergleichen, die die Drehkraftbelastung auf die Seiten anstatt auf die Kanten der Muttern Übertragen, wodurch eine verbesserte Drehkraftübertragüng erzielt, Muffenformen

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mit größerer Belastbarkeit erhalten und Sechskantbefestigungsmuttern sowie insbesondere die dazu passenden Doppelsechskanttriebe leistungsfähiger gestaltet werden, so daß beim Anziehen größere Drehkraftbelastungen ohne Vergrößerung der bisherigen dünnen Muffenwandstärkeh möglich sind.

Schon seit langem geht das Bestreben dahin, die Wandstärken von Anziehmufferi, insbesondere von Doppelsechskantmuffen oder sogenannten Zwölfpunktmuffen, die beim Anziehen und Lockern von Befestigungsmuttern einen doppelten Eingriff auf dem halben Bewegungskreis ergeben, zu vermindern. Dies ist besonders in der Automobilindustrie wegen der Bauweise der Motoren wichtig, die viele Befestigungsmuttern an verhältnismäßig unzugänglichen Stellen besitzen, so daß Zwölfpunkt-Steckschlüssel mit zunehmend dünneren Muffenwänden erforderlich sind, was zu großen Schwierigkeiten" führt. Es ist allgemein bekannt, daß wegen dieser Erfordere nisse und wegen der straff angezogenen Befestigungsmuttern bei Motoren mit höherer Kompression die dünnwandige Doppelsechskant- oder Zwölfpunkt-Schraubenschlüsselmuffe an den scharfen Kanten beschädigt werden kann. Obwohl das Material von Schraubenschlüsselmuffen in den letzten Jahren wesentlich verstärkt wurde, ist dieser Nachteil immer noch vorhanden, so daß eine weitere Verbesserung nur mit Hilfe einer Schraubenschlüsselmuffe mit einer wirksameren Drehkraftübertragung erzielt werden kann. Dies wurde erfindungsgemäß mit Hilfe einer Konstruktion erreicht, die eine volle Seitentriebmuffe mit abgerundeten anstatt scharfen Kanten

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darstellt, -wodurch die Belastung verteilt und die Belastbarkeit bei einer verbesserten Drehkraftübertragung er*-! höht wird, so daß die Schraubens.ehlüsselmuffen und die Befestigungsmuttern eine längere Lebensdauer haben.

Ein Zweck der Erfindung ist die Schaffung von verbesserten Schraubenschlüsselmuffen zürn seitlichen Spannen von Sechskant-Befestigungsmuttern und dergleichen.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung von wirksameren Schraubenschlüsselmuffen zum seitlichen Spannen, die die Drehkraftübertragung von dünnwandigen Schraubenschlüsselmuffen, insbesondere von dünnwandigen Zwölfpunkt- oder Doppelsechskantmuffen stark verbessern.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung von Schraubenschlüsselmuffen bzw. von entsprechenden männlichen Spanneleaienten mit einer Sechskant^· oder· Doppelsechskantanordnung, die stärker an den Seiten als an den Kanten der I.iutter anliegt, wodurch ein Andrehen der butter mit stärkeren Drehkraftbelastungen und einer geringeren Beanspruchung erreicht wird.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines .verbesserten Steckschlüsseltriets, durch -den eine vergröBerte seitliche Drehkraftübertragung auf die Befestigungsmuttem gewährleistet und die Beanspruchungen durch Berührung der Kanten der bluffe ausgeschaltet werden-, so dai eine verbesserte

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Drehkraftübertragung bei einer geringeren Deformation der Oberflächen der Befestigungsmuttern und der Sehraubenschlüsselmuffe erhalten wird.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines verbesserten Sechskant- oder Doppeisechskantmuffentriebs für Schraubenschlüssel, durch den beim Drehen von Sechskantmuttern oder ihrer Gegenstücke eine maximale Drehkraftübertragung an den Seiten erzeugt und die Beanspruchungen der Kanten vollständig ausgeschaltet werden, wodurch die Muttern besser gespannt werden können.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung einer Schraubenschlüsselmuffe oder eines männlichen Gegenstücks mit einer verbesserten Drehkraftübertragung beim Spannen der Mutter, mit einem'maximalen Antrieb an den Seiten, wobei die Kanten überhaupt nicht belastet und die Lebensdauer und die Belastungsgrenzen verbessert werden, ohne daß hierfür die Wandstärken vergrößert werden müssen.

Andere Zwecke und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen bedeuten:

Figur 1 eine Perspektivansicht einer Sehraubenschlüsselmuffe als Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile davon weggebrochen und zum besseren Verständnis im Schnitt gezeigt sind}

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Figur 2 eine Aufsicht auf eine Schraubenschlüsse!muffe mit den Merkmalen 'der vorliegenden Erfindung, wobei die Befestigungsmutter zur· Erläuterung der Drehkraftübertragung auf die Seiten der Mutter in gestrichelten Umrissen dargestellt ist, J

Figur 3 eine vergrößerte Teilaufsieht ähnlich der von Figur 2, die den Antrieb der Muffe an den Seiten ohne Eingriff an den Kanten der Befestigungsmutter zeigt.

Die angegebene Bauweise soll den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken, sondern nur zur Erläuterung dienen. Es können nach den Erfordernissen der -Praxis größere Veränderungen und Anpassungen der Erfindung oder eines Teils davon vorgenommen werden.

Die Erfindung wird an Hand einer Schraubenschlüsselmuffe 10 erläutert, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise mit einem verkleinerten zylindrischen Fuß 11 versehen ist. Der Fuß enthält eine vieleckige ÄxialbOhrung, im vorliegenden Fall eine quadratische Bohrung 12, zur Aufnahme einer entsprechend geformten, jedoch etwas kleineren Antriebsachse, die sich in an sich bekannter Weise wieder lösen läßt und die die Muffe dreht. Die Befestigungsmutter steht mit der Muffe des Schraubenschlüssels in der nachstehend beschriebenen Weise in Eingriff. -:

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Der Fuß 11 der Muffe 1.Q geht in einen etwas größeren zylindrischen Körper 13 über, der am anderen Ende 14 aufgetrieben oder sonst polygonal geformt ist, wodurch eine genau vieleokige Muffe 15 gebildet wird, die nachstehend noch näher beschrieben ist. Die Muffe 15 steht gewöhnlich mit der Bohrung 12 in Verbindung, so daß die Späne, die beim Auftreiben der Muffe entstehen, durch die Bohrung 12 hindurchtreten können. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Muffe 15 für eine Sechskantmutter vorgesehen; sie bewirkt einen doppelten Eingriff in die Mutter infolge ihrer Zwölfpunkt- oder Doppelsechskant-Aufweitung, die so angebracht ist, daß die Sechskantmuttern, die fast immer bei Motoren und bei den meisten Vorrichtungen, die mit den Motoren verbunden sind, verwendet werden, gespannt werden.

Eine übliche Sechskant- oder Doppelsechskantmuffe enthält gewöhnlich eine Reihe von äquidistanten und abwechselnd nach innen und nach außen gerichteten Ecken, die der Befestigungsmutter entsprechen und mit dieser genau in Eingriff stehen; bei einer Doppelsechskantmuffe kann die Mutter bei jeder Drehung um 30° in die Muffe eingepaßt werden, so daß auf dem halben Kreisbogen ein doppelter Eingriff in die Mutter erfolgt, wodurch die Mutter an engen Stellen besser zugänglich ist. Diese Vorteile werden manchmal durch die verminderte Wandstärke der Doppelsechskantaufweitung mit der doppelten Anzahl von Außenecken aufgehoben. Gerade diese Ecken nehmen den größten Teil der auf die Sechskant-Be-

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festigtingsmutter ausgeübten Drehkraitbelastung auf, weshalb die Beanspruchung an den schwächsten Stellen am Umfang der Muffe des Schraubensehlüsseis am stärksten ist.

Um diese eindeutigen Nachteile und die schwachen Stellen auszuschalten, ist die Muffe 15 des Schraubenschlüssels. (bzw. ihr männliches Gegenstück in einem männlichen Spannelement, falls dieses für versenkte Köpfe von Befestigungsschrauben und dergleichen erforderlich ist) mit mehreren, beispielsweiseffiit zwölf, aquidistanten Innenkanten 16 versehen, die mit aquidistanten äußeren abgerundeten Nuten abwechseln und die an die Stelle der gewöhnlichen Außenecken bei den üblichen Zwölfpunktmuffen treten. Die Radiallinien zu den Innenkanten 16 und die damit abwechselnden Halbierungslinien der abgerundeten Nuten 1?, die sich im axialen Zentrum der Muffe 15 schneiden und dort zusammenlaufen, bilden Winkel von T5^Q(Fig. 3) zwischen den sich abwechselnden Umfangsteilen 16 - 17.

Nach der bevorzugten Äusführungsform betragen die Außenwinkel zwischen den geraden Flächen 18-19, die die Innenkanten 16 begrenzen, -14-4⁰J und an diesen Belastüngsflachen 18-19 werden die Befestigüngsmuttern seitlich gespannt, Die Muttern sind so groß, daß sie dazwischen Platz haben, wobei sich die Kanten 20 in den abgerundeten Außennuten 17 befinden und ein möglichst kleiner ZwisehehräUflL vorhanden ist.

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Die Kanten 20 der Befestigungsmuttern und die belasteten Seiten 21 (Fig. 5) bilden die Umrisse der Befestigungsmutter 22 ₁ und das Drehmoment wird in einer Richtung durch die Flächen 18-19 und in der anderen Richtung durch die Flächen 19-18 der Schraubenschlüsselmuffe auf.die geraden Seitenwände 21 übertragen. Während die Mutter 22 und die Schraubenschlüsseimuffe 15 stationär und nicht der Drehkraftbelastung ausgesetzt sind, sind die Kanten 20 und die Seiten 21 der Muttern unbelastet. Bei Anwendung eines Drehmoments mit Hilfe der Muffe 15 des Schraubenschlüssels auf die Befestigungsmutter 22 in beiden Richtungen sind dagegen nur ■die geraden und ausgedehnten Seitenflächen 21 der Muttern sowie die unterschiedlich geneigten Seiten 18-19 der Muffe, die sich an den stärksten Stellen der Muffenwandung 15 befinden, belastet. In keinem Fall sind die Kanten 20 der Befestigungsmüttern 22 belastet, weshalb auch, die abgerundeten Nuten 17, die sich an den dünnsten Stellen der Wandung 13 der Schraubensehlüsselmuffe befinden, niemals direkt belastet sind, so daß die Drehkraftübertragung zum Spannen oder lockern der Befestigungsmuttern 22 immer von den stärksten feilen der Schraubenzieheriauffen 10 aufgenommen wird.

Die Belastung bei den üblichen Sehrairbenschlüs se !muffen Seehakant- und Doppelsechskanttyp,-.ist gerade umgekehrt. Besonders bei der letzteren sind die Ecken, an denen die Wand stärke wegen der zwölf Scken, die einen großen Teil des Materials wegnehmen, am kleinsten ist, am stärksten belastet

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und weniger in der läge,wiederholteschwere Beanspruchungen über längere Zeiträume auszuhalten. Bei der Konstruktion gemäß der Erfindung wird die größte Drehkraftbelastung durch die verhältnismäßig großen Seitenflächen der Schraubenschlüsselmuffe 15 und der Befestigungsmutter 22 an den dicksten und stärksten Stellen der Muffe TO, deren Ecken abgerundete Nuten 17.haben, aufgenommen. Dadurch werden die Beanspruchung vermindert, die Festigkeit erhöht, und die Kraft wirkt seitlich auf die ebenen Flächen 18-19» die sich an, den stärksten, durch die Innenkanten 16 verstärkten Stellen befinden. Die Muffe 10-15 greift deshalb nicht in die Kante:η 20 der Befestigungsmutter ein, so daß die Drehkraftübertragung der Schraubenschlüsselmuffe 10beträchtlich erhöht wird, ohne daß die Stärke der Muffehwand 115 erhöht wird, die nach den Anforderungen der Praxis möglichst dünn sind, damit die Muffe besser an Muttern in einer unzugänglichenLage gelangen kann.

Die Krümmung der Nuten 17 ist nicht kritisch} es soll jedoch ein Qtöglichst kleiner freier Raum für die Kanten der Mutter 20 vorhanden sein, a'o daß eine möglichst große Auf-, lagefläche der Schraubenschlüsselmuffe 10 an den kritischen Stellen der dünneren Stellen 15 der Muffe zur Verfügung . steht. Die größten Vorteile hinsichtlich einer besseren -Drehkraftübertragung werden jedoch dadurch erreicht, daß die Belastungen durch das Drehmoment auf die Innenflachen 18-19und die Innenkanten 16 übertragen werden, an denen * * die Wandstärke im Gegensatz zu den Standardmuffen am größten

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ist. Die Drehkraftbelastung wird auf die ausgedehnten Seitenflächen 18-19 ausgeübt, so daß die Belastung 3e Flächeneinheit ein Mindestmaß beträgt und die Sehraubensohlüsselmuffe 10 und die Befestigungsmuttern 22 sehr stark sind. An den Stellen-mit der geringsten Festigkeit und Dicke» die bei Standard-Schraubenschlüsselmuffen an den Äußenecken liegen, ist die verbesserte Sohraubensehlüsselmuffe 10 infolge ; Berührung durch die Kanten überhaupt nicht, belastet, da abgerundete Nuten 17 vorgesehen sind, die niemals belastet werden. Mit Hilfe der Erfindung werden maxiaale Vorteile erzielt, ohne daß sich die Kosten des Materials und der Herstellung erhöhen. Wichtig ist auch, daß diese Vorteile ohne Veränderung der Form, der Größe oder der Konstruktion der Sechskant-Befestigungsmuttern möglich ist, da diese schon

! solange in Benutzung sind* daß es kaum möglich ist, irgend-■ '. ■-..-·

welche Änderungen in dieser Hinsicht zu erwarten, ausgenommen in Spezialfallen und für Spezialzwecke, die keine allgemeine Regelung zwischen den Herstellern und Verkäufern ■ von Muttern erfordern. Aus diesem Grund ist es unbedingt erforderlich, die Konstruktion und die Bauweise der zum Andrehen und zum Lockern von Schraubenmuttern verwendeten Schraubenschlüsselmuffen und Werkzeuge zu verbessern.

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wuräe eine Taeiroraügte Ausftihrtingsfsrrn der fittduug besßhi-ietoeiii die Erfindung läßt sich^ jedoch, weitgeiiend variieren und modifizieren, ohne daß von dem Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird. Die Erfindung soll deshalb nicht auf die genauen .einzelheiten der angegebenen Konstruktion beschränkt sein, sondern"auch' alle im Eahmen des Brfittdungsgedankens vorgenommenen Abänderungen und Abwandlungen mit umfassen.

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Claims (5)

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   P a t e η t a nap r ü oh e

   ( 1. j.Schraubenschlüssel oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine rundum geschlossene Muffe mit einer Vielzahl von äqLuidietanten* am Umfang und radial.angeordneten Vorsprüngen, die im Winkel zueinander angeordnete ebene Flächen (18, 19) aufweisen, die über ihre ganze Höhe mit entsprechend angepaßten, am Umfang anliegenden und zur Längsachse des Schraubenschlüssele ausgerichteten geometrischen Befestigungselementen (15) mit ebenen Seiten (22) und scharfen Kanten (20) in Eingriff stehen, und nach außen gerichtete radial und entgegengesetzt zu den ersten ebenen Flächen angeordnete Vertiefungen (17), die mit den ebenen Flächen abwechseln und in diese übergehen, wobei ein zusammenhängendes Element gebildet wird, das dae geometrische Befestigungselement ergreift und darauf ein Drehmoment überträgt und wobei die nach außen gerichteten, abgerundeten Vertiefungen einen Radius aufweisen, der so grcsß ist, daß die scharfen Kanten der geometrischen Befestigungselemente nicht berührt werden«
2. 2. Schraubenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Winkel zueinander angeordneten ebenen Flächen (18, 19) nach innen gegen die Achse des Schraubenschlüssels zusammenlaufen und die gekrümmten Vertiefungen (17) nach

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   ^: außen gerichtet sind, so-daß ihre konkaven Flächen .der gleichen Achse gegenüberiiegenj wobei eine rundum geschlossene '■■ Muffe mit einer: Höhe, die mindestens so groß wie die Höhe" der Ständard--Befestijgungselemente ist, gebildet wird. ,
3. 3. Schraubenschlüssel nach Anspruch Zy dadurch gekennzeichnet, daß die im Winkel zueinander angeordneten ebenen Flächen (18, 19) scharfe» nach innen gerichtete Kanten (16)_:und die gekrümmten Vertiefungen konkaveV nach außen gehende und gegen die Achse des Sohraubenschlüssels gerichteteNuten (17) bilden, wobei eine Muffe zum" Eingriff mit geometrischen Befestigungsmuttern gebildet wird.
4. 4» Schraubenschlüssel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Winkel zueinander engeordneten ebenen Flächen (18, 19)die Seiteneiner geometrischen Befestigungsmutter ergreifen und die konkav gekrümmten Nuten (17) einen freien Raum zu den Kanten (20) der Befestigungsmuttern lassen.
5. 5. Schraubenschlüssel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen geriohteten Kanten (16) der geometrischen Muffe mit ihren ebenen Seiten beim Drehen mit den geometrischen-Befestigungsmuttern in Berührung stehen und ein Drehmoment auf die Muttern übertragen, und die nach außen geriohteten Nuten (17) ausreichend gekrümmt sind, um einen freien Raum zu den scharfen Kanten (20) der Muttern

   zu lassen.

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