DE19541786A1 - Spanner socket for turning hexagonal screws, bolts or nuts - Google Patents
Spanner socket for turning hexagonal screws, bolts or nutsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckschlüsseleinsatz mit Innensechskant zum Betätigen von Sechskantschrauben oder Sechskantmuttern.The invention relates to a socket wrench with a hexagon socket Actuation of hexagon screws or hexagon nuts.
Steckschlüsseleinsätze mit Innenvierkant zur Aufnahme von Bedienungswerkzeugen und Innensechskant zum Betätigen von Sechskantschrauben sind in der Praxis hinlänglich bekannt. Sie werden entweder von Hand, betätigt wobei als Bedienungswerkzeuge z. B. Quergriffe, Kurbeln, Knarren, Steckgriffe mit Außenvierkant verwendet werden oder maschinell z. B. mittels Elektro- oder Druckluftschraubern betätigt. Die äußere Form der Steckschlüsseleinsätze ist im allgemeinen zylinderförmig resp., je nach Schlüsselweite, zusammengesetzt aus zwei axial aneinandergesetzten Zylindern unterschiedlichen Durchmessers. Die Einsätze weisen an dem einen Ende, dem sogenannten Antriebsende, eine Vertiefung mit quadratischem Querschnitt, den Innenvierkant, zur Aufnahme des Außenvierkants des Bedienungswerkzeuges, und auf der gegenüberliegenden Seite, dem sogenannten Betätigungsende, eine Vertiefung mit sechseckigem Querschnitt zur Aufnahme der Sechskantschraube resp. Sechskantmutter auf. Sie sind zumeist genormt (siehe zum Beispiel DIN 3124 oder 150 2725-1973 für handbetätigte Steckschlüsseleinsätze und DIN 3129 oder ISO 2725-1985 für maschinenbetätigte Steckschlüsseleinsätze), wobei die Normen die Außendurchmesser, die Nenngröße des Innenvierkants, die Länge des Einsatzes und die Tiefe des Innensechskante& festlegen. Durch die Normung des Außendurchmessers wird u. a. dafür Sorge getragen, daß die Steckschlüsseleinsätze am Betätigungsende nur einen bestimmten Raum beanspruchen. Die Durchmesser d₁ am Betätigungsende sind in den oben angeführten Normen übereinstimmend formelmäßig wie folgt festgelegt:Socket wrench inserts with square socket for holding Operating tools and hexagon socket for actuating Hexagon screws are well known in practice. you will be either operated by hand as operating tools such. B. Cross handles, cranks, ratchets, push handles with external square used be or mechanically z. B. by means of electric or pneumatic screwdrivers operated. The outer shape of the socket wrench inserts is general cylindrical or, depending on the width across flats, composed of two axially mounted cylinders of different diameters. The Inserts have one end, the so-called drive end Recess with a square cross-section, the inner square, for receiving of the outer square of the operating tool, and on the opposite side, the so-called actuation end, one Recess with a hexagonal cross section to accommodate the Hexagon screw resp. Hexagon nut on. They are mostly standardized (see for example DIN 3124 or 150 2725-1973 for manually operated Socket wrench inserts and DIN 3129 or ISO 2725-1985 for machine-operated socket wrench inserts), the standards being the Outside diameter, the nominal size of the inner square, the length of the Insert and set the depth of the hexagon socket. Through the Standardization of the outer diameter is u. a. to ensure that the Socket wrench inserts at the end of the actuation only a certain space claim. The diameters d₁ at the actuation end are in the above The standards listed are formally defined as follows:
d1max = 1,25*s+a
wobei s die Schlüsselweite in mm und a einen in der jeweiligen Norm
festgelegten Antriebszuschlag bezeichnen.d 1max = 1.25 * s + a
where s is the wrench size in mm and a is a drive surcharge specified in the respective standard.
Die bekannten Steckschlüsseleinsätze haben alle am Betätigungsende einen kreisrunden äußeren Querschnitt. Dieser kreisrunde Querschnitt ist augenscheinlich die optimale Ausgestaltung für den äußeren Querschnitt. Er soll unter anderem den Vorteil erbringen, daß die Spannungen, die beim Ein- resp. Ausschrauben von Sechskantschrauben auftreten, sich weitgehend gleichmäßig in dem Material verteilen, wodurch eine Rißbildung und somit die Zerstörung der Einsätze weitgehend verhindert wird. Jedoch bringt die rotationssymmetrische Form der Steckschlüsseleinsätze auch einige Nachteile mit sich. Zum einen ist das Beschriften der Einsätze mit der Nenngröße deutlich erschwert, da die Krümmungsradien der Mantelfläche mit 10 bis 40 mm für die gebräuchlichsten Einsatzgrößen recht klein sind. Dadurch wird jedoch auch das Ablesen der Schlüsselweiten erschwert, weshalb es häufig zu Verwechslungen und dem damit verbundenen Zeitverlust kommt. Zum anderen erleichtert die zylindrische Form der Steckschlüsseleinsätze natürlich ein Abrollen derselben auf ebenen und geneigten Flächen, was zu häufigem Herabfallen der Einsätze von der jeweiligen Arbeitsfläche führt.The known sockets have all at the end of the operation a circular outer cross section. This circular cross section is apparently the optimal design for the outer cross section. Among other things, it should have the advantage that the tensions which arise in the One or Unscrewing hexagon bolts occur Distribute largely evenly in the material, causing cracking and thus the destruction of the inserts is largely prevented. However also brings the rotationally symmetrical shape of the socket wrench inserts some disadvantages with it. On the one hand, the inserts are labeled of the nominal size is significantly more difficult because the radii of curvature of the Shell surface with 10 to 40 mm for the most common application sizes are quite small. However, this also makes reading the Width across flats complicates, which is why there is often confusion and the associated loss of time comes. On the other hand, it eases cylindrical shape of the socket wrench inserts naturally unrolling the same on flat and inclined surfaces, causing frequent falling the stakes lead from the respective work surface.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckschlüsseleinsatz mit einem Betätigungsende mit Innensechskant, zum Betätigen von Sechskantschrauben oder Sechskantmuttern, zu schaffen, der die oben beschriebenen Nachteile abschwächt, zugleich jedoch den Erfordernissen der Norm betreffend den Durchmesser des Betätigungsendes entspricht und keine wesentliche Verschlechterung im Bezug auf die Spannungsverteilung im Material des Steckschlüsseleinsatzes herbeiführt.The invention has for its object to use a socket wrench an actuating end with hexagon socket, for actuating Hexagon bolts, or hexagon nuts, to create the one above mitigates the disadvantages described, but at the same time the requirements corresponds to the norm regarding the diameter of the actuation end and no significant deterioration in terms of Stress distribution in the material of the socket wrench insert.
Diese komplexe Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckschlüsseleinsatz gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Betätigungsende einen äußeren ovalen Querschnitt mit zwei zueinander senkrechten Symmetrieachsen aufweist, die sich im Zentrum des Innensechskantes schneiden und deren Schnittpunkte mit dem äußeren Oval zwei unterschiedlich lange Achsensegmente definieren, wobei das längste der beiden Achsensegmente durch zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes läuft und das äußere Oval in einen Kreis eingeschrieben ist, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem maximalen Normdurchmesser ist.According to the invention, this complex task is accomplished by a Socket wrench insert released, which is characterized in that Actuating end an outer oval cross-section with two to each other has vertical axes of symmetry, which is in the center of the Cut the hexagon socket and its intersections with the outer one Oval define two axis segments of different lengths, whereby the longest of the two axis segments by two opposite Corners of the hexagon socket runs and the outer oval in a circle is inscribed, the diameter of which is smaller than or equal to maximum standard diameter.
Unter Oval versteht man im Sinne dieser Erfindung eine symmetrisch zu einer Achse abgeflachte Kreisform die man auch noch als "Unrund" bezeichnen könnte. Eine solche Form kann sich zum Beispiel aus mehreren Kreisbögen zusammensetzen. Sie kann jedoch auch aus elliptischen Bögen zusammengesetzt sein.For the purposes of this invention, oval is understood to be symmetrical an axis flattened circular shape which can also be called "non-circular" could designate. Such a form can consist of several, for example Assemble arcs. However, it can also consist of elliptical arcs be composed.
Zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes, welche eine erste Symmetrieachse definieren, werden erfindungsgemäß durch Bögen überspannt, die einen Krümmungsradius haben der ungefähr dem halben Normdurchmesser entspricht. Dadurch ist in diesem kritischen Bereich die nötige Materialstärke gewährleistet. Im Bereich der zweiten Symmetrieachse weist der erfindungsgemäße Steckschlüsseleinsatz den kleinsten Durchmesser auf. Diese zweite Symmetrieachse schneidet zwei gegenüberliegende Seiten des Innensechskantes in ihrer Mitte. Da in diesem Bereich die Materialstärke der Hülse sowieso größer ist als im Bereich der Eckpunkte, wird die Gesamtfestigkeit des Steckschlüsseleinsatzes durch die erfindungsgemäße Abflachung nur gering beeinflußt. Da die Mantelfläche in diesem Bereich durch die Ovalform jedoch einen größeren Krümmungsradius aufweist als im Bereich der ersten Symmetrieachse entsteht die Unrundform welche das Abrollen des Steckschlüsseleinsatzes erschwert. Dies ist besonders dort von Vorteil, wo die Steckschlüsseleinsätze in großer Höhe zum Beispiel auf einem Gerüst zum Einsatz kommen, da hier durch abrollende und herunterfallende Steckschlüsseleinsätze ein erhebliche Verletzungsgefahr für Personen entsteht, die sich im Bodenbereich in der Nähe des Gerüstes aufhalten. Two opposite corner points of the hexagon socket, which one Define the first axis of symmetry are, according to the invention, arcs spans, which have a radius of curvature of about half Corresponds to standard diameter. This means that in this critical area necessary material thickness guaranteed. In the area of the second The socket wrench insert according to the invention has an axis of symmetry smallest diameter. This second axis of symmetry intersects two opposite sides of the hexagon socket in the middle. There in this area the material thickness of the sleeve is anyway greater than in Area of the corner points, the total strength of the Socket wrench insert due to the flattening according to the invention only slightly influenced. Since the lateral surface in this area by the However, oval shape has a larger radius of curvature than in the area In the first axis of symmetry, the non-circular shape arises which is the rolling of the socket wrench insert difficult. This is particularly advantageous there where the socket wrench inserts, for example, on a high Scaffolding can be used because here by rolling and falling Socket wrench inserts pose a significant risk of injury to people arises, which are in the floor area near the scaffolding.
Weiterhin bewirkt die Abflachung die Ausbildung einer Vorzugsausrichtung bei der Ablage der Steckschlüsseleinsätze, was ein maschinelles Handling derselben zum Beispiel mittels eines automatischen Werkzeugwechslers wesentlich erleichtert. In der Tat entfällt durch die nun ebenfalls gleichbleibende Ausrichtung des Innenvierkantes ein zeitaufwendiges Ausrichten von Innenvierkant des Steckschlüsseleinsatzes und Außenvierkant des Maschinenschraubers.The flattening also causes the formation of a preferred orientation when storing the socket wrench inserts, which is a mechanical handling the same for example by means of an automatic tool changer much easier. In fact, it is now also eliminated constant alignment of the inner square a time-consuming Aligning the inner square of the socket wrench insert and Outside square of the machine screwdriver.
Die im Bereich der zweiten Symmetrieachse entstehenden relativ schwach gekrümmten Flächen erlauben darüber hinaus eine ausgezeichnete Beschriftung des Steckschlüsseleinsatzes. Weiterhin ist bei Beschriftung der beiden schwach gekrümmten Flächen die Beschriftung immer auf Anhieb sichtbar, da die Steckschlüsseleinsätze bei der Ablage auf die Arbeitsfläche eine Vorzugsausrichtung einnehmen bei der immer eine der beiden schwach gekrümmten Flächen und somit auch die Beschriftung nach oben hin voll sichtbar ist.The emerging relatively weak in the area of the second axis of symmetry curved surfaces also allow excellent Labeling of the socket wrench insert. Furthermore, with labeling on the two slightly curved surfaces Visible right away, because the socket wrench inserts on the Work surface take a preferential orientation in which always one of the two slightly curved surfaces and therefore also the lettering is fully visible upwards.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das äußere Oval im wesentlichen aus zwei ersten Kreisbögen deren Zentrum auf dem langen Achsensegment liegt und aus zwei zweiten Kreisbögen deren Zentrum auf dem kurzen Achsensegment liegt. Jeder dieser Kreisbögen überspannt vorteilhaft einen Winkel von zirka 90°, wobei der Radius der zweiten Kreisbögen um mindestens 50% größer als der Radius der ersten Kreisbögen sein soll, und das Zentrum der ersten Kreisbögen mit dem Zentrum des Innensechskantes übereinstimmt.In a preferred embodiment, the outer oval is in essentially from two first arcs whose center on the long Axis segment lies and the center of two second arcs the short axis segment. Each of these arcs spanned advantageously an angle of approximately 90 °, the radius of the second Arcs are at least 50% larger than the radius of the first Arcs should be, and the center of the first arcs with the Center of the hexagon socket matches.
Um Spannungskonzentrationen zu vermeiden sind vorzugsweise abgerundete Übergänge zwischen den ersten und zweiten Kreisbögen ausgebildet.To avoid stress concentrations are preferred rounded transitions between the first and second arcs educated.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.A preferred embodiment of the invention is in the drawings shown and is described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht, sechskantseitig; Figure 1 is a plan view, hexagonal side.
Fig. 2 eine Seitenansicht längs der kurzen Achse, halb geschnitten; Figure 2 is a side view along the short axis, half cut.
Fig. 3 eine Seitenansicht längs der längsten Achse; Fig. 3 is a side view taken along the longest axis;
Fig. 4 eine Draufsicht, vierkantseitig. Fig. 4 is a plan view, square side.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Betätigungsende 10 eines erfindungsgemäßen Steckschlüsseleinsatzes mit Innensechskant 12, welcher den Anforderungen der DIN 3124 oder ISO 2725 entspricht. An seinem Betätigungsende 10 weist der Steckschlüsseleinsatz eine Mantelfläche mit ovalem Querschnitt auf. Das äußere Oval ist im wesentlichen aus vier Kreisbögen 16 bis 22 zusammengesetzt. Es weist zwei Symmetrieachsen S1 und S2 auf, die sich im Zentrum des Innensechskantes 12 schneiden, und ist in einen Außenkreis mit einem Durchmesser D₁ eingeschrieben. Dieser Durchmesser D₁ des umschreibenden Kreises ist leicht kleiner als der in der Norm festgelegte maximale Normdurchmesser d1max des Betätigungsendes 10. Fig. 1 shows a plan view of the actuating end 10 of a socket wrench insert according to the invention with hexagon socket 12 , which corresponds to the requirements of DIN 3124 or ISO 2725. At its actuating end 10 , the socket wrench insert has an outer surface with an oval cross section. The outer oval is essentially composed of four arcs 16 to 22 . It has two axes of symmetry S1 and S2, which intersect in the center of the hexagon socket 12 , and is inscribed in an outer circle with a diameter D 1. This diameter D 1 of the circumscribing circle is slightly smaller than the maximum standard diameter d 1max of the actuating end 10 defined in the standard.
Die beiden Kreisbögen 18 und 22 weisen einen Krümmungsradius R₁ = D₁/2 auf und haben ihr Zentrum im Zentrum des Innensechskantes. Die beiden Kreisbögen 16 und 20 weisen einen Krümmungsradius R₂ auf, und ihre Zentren liegen auf der Symmetrieachse S2. Der Krümmungsradius R₂ ist so zu wählen, daß an den vier von ihnen überspannten Eckpunkten des Innensechskantes 12 eine Mindestwandstärke des Steckschlüsseleinsatzes nicht unterschritten wird. Damit ist gewährleistet, daß die bei bestimmungsgemäßem Einsatz auftretenden Kräfte auf die Sechskantschraube übertragen werden können ohne den Steckschlüsseleinsatz zu zerstören. In den meisten Fällen ergibt sich eine optimale Form wenn 2 R₁ < R₂ < 1,5 R₁ ist.The two arcs 18 and 22 have a radius of curvature R₁ = D₁ / 2 and have their center in the center of the hexagon socket. The two arcs 16 and 20 have a radius of curvature R₂, and their centers lie on the axis of symmetry S2. The radius of curvature R₂ is to be selected so that a minimum wall thickness of the socket wrench insert is not undershot at the four corner points of the hexagon socket 12 spanned by them. This ensures that the forces that occur during intended use can be transferred to the hexagon screw without destroying the socket wrench insert. In most cases there is an optimal shape when 2 R₁ <R₂ <1.5 R₁.
Man beachte ebenfalls, daß die längste Achse des Ovals derart angeordnet ist, daß sie zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes 12 umfaßt. Die kürzeste Achse des Ovals ist dagegen derart angeordnet, daß sie zwei gegenüberliegende Seiten des Innensechskantes 12 jeweils in der Mitte schneidet. Die Abflachung des Querschnitts des Steckschlüsseleinsatzes befindet sich demnach in einem spannungsmäßig relativ unkritischen Bereich.It should also be noted that the longest axis of the oval is arranged such that it comprises two opposite corner points of the hexagon socket 12 . The shortest axis of the oval, however, is arranged such that it intersects two opposite sides of the hexagon socket 12 in the middle. The flattening of the cross section of the socket wrench insert is therefore in a relatively uncritical range in terms of voltage.
Die Übergänge zwischen den einzelnen Kreisbögen 16-22 sind, wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich, abgerundet. Dadurch vermeidet man weitgehend Spannungskonzentrationen die zu Rißbildungen führen könnten.The transitions between the individual arcs 16-22 are rounded, as can be seen from FIGS. 1 and 4. This largely avoids stress concentrations that could lead to crack formation.
Die Fläche 24 (Fig. 2 und 3) die wegen dem großen Krümmungsradius R₂ eine weitaus geringere Krümmung aufweist als die Mantelflächen klassischer Steckschlüsseleinsätze, bietet den Vorteil, daß sie sich wesentlich leichter beschriften läßt als zylindrische Mantelflächen. Die unrunde Form des Querschnitts verhindert zudem ein Abrollen des Steckschlüsseleinsatzes auf ebenen Flächen.The surface 24 ( Fig. 2 and 3) which because of the large radius of curvature R₂ has a much smaller curvature than the outer surfaces of classic socket wrench inserts, has the advantage that it can be labeled much easier than cylindrical outer surfaces. The non-circular shape of the cross-section also prevents the socket wrench insert from rolling on flat surfaces.
Fig. 4 zeigt das Antriebsende 26 des Steckschlüsseleinsatzes mit dem Innenvierkant 28, der der internationalen Norm ISO 1174-1975 entspricht. Fig. 4 shows the drive end 26 of the socket wrench insert with the inner square 28 , which corresponds to the international standard ISO 1174-1975.
Für den Fall, daß der Außendurchmesser an dem Betätigungsende kleiner ist als der Durchmesser an dem Antriebsende, so ist die erfindungsgemäße Abflachung der Mantelfläche an dem Antriebsende durchzuführen.In the event that the outer diameter at the actuating end is smaller is as the diameter at the drive end, so is the invention Flatten the outer surface at the drive end.
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