DE202009002062U1 - Drehmoment-Stecknuss - Google Patents
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Abstract
Drehmoment-Stecknuss, aufweisend:
ein Innenrohr (20), in dem eine axial bewegliche Positionierkugel (41), eine Feder (43) und eine radial bewegliche Belastungskugel (45) untergebracht sind, wobei die Positionierkugel (41) und die Belastungskugel (45) gegeneinander drücken, und wobei ein Teil der Belastungskugel (45) aus dem Innenrohr (20) vorspringen kann; und
ein Außenrohr (30), in dem ein Aufnahmeraum (31) axial ausgebildet ist, wobei der Innenrand des Aufnahmeraums (31) mit einem Zahnsegment (311) ausgestattet ist, auf dem eine Vielzahl von Greifzähnen (33) gleichmäßig angeordnet sind, und wobei die Greifzähne (33) jeweils zwei Seiten und eine zwischen den beiden Seiten befindliche Anlagefläche (333) aufweisen, und wobei eine U-förmige Rastnut (35) durch die gegenüberstehenden Seiten der beiden jeweils anliegenden Greifzähne (33) und das Zahnsegment (311) ausgebildet ist, und wobei das Außenrohr (30) drehbar auf dem Innenrohr (20) ausgesteckt ist, und wobei das Außenrohr (30) und das Innenrohr (20) beim entsprechenden Einrasten der Belastungskugel (45) in...
ein Innenrohr (20), in dem eine axial bewegliche Positionierkugel (41), eine Feder (43) und eine radial bewegliche Belastungskugel (45) untergebracht sind, wobei die Positionierkugel (41) und die Belastungskugel (45) gegeneinander drücken, und wobei ein Teil der Belastungskugel (45) aus dem Innenrohr (20) vorspringen kann; und
ein Außenrohr (30), in dem ein Aufnahmeraum (31) axial ausgebildet ist, wobei der Innenrand des Aufnahmeraums (31) mit einem Zahnsegment (311) ausgestattet ist, auf dem eine Vielzahl von Greifzähnen (33) gleichmäßig angeordnet sind, und wobei die Greifzähne (33) jeweils zwei Seiten und eine zwischen den beiden Seiten befindliche Anlagefläche (333) aufweisen, und wobei eine U-förmige Rastnut (35) durch die gegenüberstehenden Seiten der beiden jeweils anliegenden Greifzähne (33) und das Zahnsegment (311) ausgebildet ist, und wobei das Außenrohr (30) drehbar auf dem Innenrohr (20) ausgesteckt ist, und wobei das Außenrohr (30) und das Innenrohr (20) beim entsprechenden Einrasten der Belastungskugel (45) in...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schlüssel, insbesondere eine Drehmoment-Stecknuss.
- Herkömmliche Stecknüsse sind zum Festziehen bzw. zum Demontieren der Maschinenbauteile in Kraftwerkzeugen oder Schlüsseln angebracht. Jedoch wird die Regulierung der aufzubringenden Kraft beim Anzug bzw. bei der Demontage lediglich dem Gefühl des Benutzers überlassen, wobei zu große Kraft zur Beschädigung der Maschinenbauteile und zu kleine Kraft zur Lockerung der Maschinenbauteile führen können.
- Um die vorstehenden Nachteile der herkömmlichen Stecknüsse zu beseitigen, ist üblicherweise eine entsprechende Gestaltung heranzuziehen, mit der ein bestimmtes Drehmoment mit der Stecknuss aufgebracht werden kann. Dadurch lassen sich die Gefahren einer Blockierung der Kraftwerkzeuge bzw. einer Lockerung der Maschinenbauteile ausschließen, die auf die ungeeignete Kraftaufbringung bei der Operation zurückzuführen sind. Solche Gestaltungen sind wie folgt erläutert.
- Aus der
GB 856136 US369338 ist eine Drehmoment-Kupplung (TORQUE RESPONSIVE CLUTCH) bekannt, die das ausgeübte Drehmoment durch eine vorgespannte zentrale große Kugel, drei sich an der unteren Kugelfläche der großen Kugel abstützende kleine Kugeln sowie durch eine sechs identische bogenförmige Aussparungen aufweisende Außenhülse rechtzeitig kontrollieren kann. Immerhin weist diese Drehmoment-Kupplung den gleichen Nachteil, dass das Erreichen des vorgegebenen Drehmoments zwischen der Drehmoment-Kupplung und einem Maschinenbauteil schwer zu spüren ist, auf. - Aus der
GB 2180476 - Aus der
US 4,063,474 ist ein Drehmoment-Schraubendreher (Torque limiting screwdriver) bekannt, in dem eine Gleithülse, ein Drehmomentverstellschraubenstift und eine Drehmomentverstelleinrichtung eingebaut sind. Dabei setzt sich die Drehmomentverstelleinrichtung wiederum aus einer Vielzahl von Kugeln, einer Kupplung und einer Mehrzahl von Federn zusammen. Bei der Verwendung des Drehmoment-Schraubendrehers lässt sich die Erreichung des vorgegebenen Drehmoments zwischen dem Drehmoment-Schlüssel und einem Maschinenbauteil nur schwer von dem Benutzer zu spüren, was verbesserungsbedürftig ist. - Aus der
US 4,272,973 ist eine Muffenverbindung eines Drehmoment-Schlüssels (Socket joint for torque wrench) bekannt, bei der mindestens ein erstes Rastelement, ein in das erste Rastelement eingreifendes zweites Rastelement, eine gegen das zweite Rastelement gedrückte Feder und eine gegen ein Ende der Feder gedrückte Verstellschraube in einem Gehäuse50 aufeinanderfolgend eingebaut sind. Bei der Verwendung der Muffenverbindung eines Drehmoment-Schlüssels erfolgt ein Leerlauf der Feder und des zweiten Rastelements bei nicht genügender Druckkraft der Feder gegen das zweite Rastelement, was zum Funktionsausfall der Muffenverbindung eines Drehmoment-Schlüssels führt. - Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, eine Drehmoment-Stecknuss zu schaffen, die mit einer Greifzahngestaltung ein Geräusch beim Erreichen des vorgegebenen Drehmoments erzeugt, an dem der Benutzer die bereits erreichte Drehmomentvorgabe zwischen dem Drehmoment-Schlüssel und einem Maschinenbauelement leicht erkennen kann.
- Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss; -
2A einen Axialschnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss im Anwendungszustand; -
2B einen Schnitt entlang der Linie 2B-2B in2A ; -
3A einen Schnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss in der Ruhelage; -
3B einen Schnitt entlang der Linie 3B-3B in3A ; -
4 in schematischer Perspektivdarstellung die Vorgehensweise zum Einführen eines Werkzeugeinsatzes in die erfindungsgemäße Drehmoment-Stecknuss; -
5 in schematischer Perspektivdarstellung die erfindungsgemäße Drehmoment-Stecknuss in Verbindung mit einem Schlüssel; -
6 in schematischer Perspektivdarstellung die erfindungsgemäße Drehmoment-Stecknuss in Verbindung mit einem Aufsteckgriff; -
7 einen Schnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss mit einem Stellbolzen; -
8 in schematischer Perspektivdarstellung die erfindungsgemäße Drehmoment-Stecknuss in Verbindung mit einer weiteren Stecknuss; -
9 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss ohne Stellbolzen; und -
10 einen Axialschnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss ohne Stellbolzen. - Hinsichtlich
1 ,2A und2B ist eine erfindungsgemäße Drehmoment-Stecknuss dargestellt, die in erster Linie aus einem Innenrohr20 und einem Außenrohr30 besteht, welche nach dem Zusammenbau zueinander drehbar sind. - Auf beiden Enden des Innenrohrs
20 sind jeweils ein Hohlraum21 und ein erster Montageabschnitt22 vorgesehen. Ferner ist eine mit dem Hohlraum21 verbundene Durchgangsbohrung23 in radialer Richtung des Innenrohrs20 ausgebildet. Ein Flansch24 ist in dem mittleren Bereich Innenrohrs20 radial ausgebildet. Weiterhin erstreckt sich ein Verstellloch25 mit einem Schraubenlochaufbau (Gewinde) in axialer Richtung zwischen dem Hohlraum21 und dem ersten Montageabschnitt22 . In dem Hohlraum21 sind eine Positionierkugel41 , eine erste Anschlagscheibe42 , eine Feder43 und eine zweite Anschlagscheibe44 nacheinander eingebaut, die jeweils gegeneinander drücken. Der erste Montageabschnitt22 ist entweder als viereckiger Hohlraum oder als sechseckiger Hohlraum ausgeführt und steht zum Aufstecken des in4 dargestellten Werkzeugeinsatzes D zur Verfügung, der zum Festziehen bzw. zum Demontieren eines Maschinenbauteils verwendet werden kann. In der Durchgangsbohrung23 ist eine Belastungskugel45 untergebracht, die gegen die Positionierkugel41 drückt. Dabei kann ein Teil der Belastungskugel45 aus dem Innenrohr20 vorspringen. In dem Verstellloch25 ist ein axial verstellbarer Stellbolzen46 eingebaut, der als Schraubenstift ausgeführt ist. Ein Endabschnitt461 des Stellbolzens46 dient zur Verstellung der herausragenden Höhe des im Verstellloch25 befindlichen Stellbolzens46 aus dem Montageabschnitt22 , um das Drehmoment der Drehmoment-Stecknuss festzustellen. Ein Endabschnitt462 des Stellbolzens46 drückt gegen die Positionierkugel41 . - In axialer Richtung ist das Außenrohr
30 an seinen beiden Enden jeweils mit einem Aufnahmeraum31 und einem zweiten Montageabschnitt32 ausgestattet, wobei der zweite Montageabschnitt32 zum Aufsetzen eines Schlüssels A und eines Aufsteckgriffs B (siehe5 und6 ) dient. Am Rand des Aufnahmeraums31 ist ein Zahnsegment311 ausgebildet, auf dem eine Vielzahl von Greifzähnen33 gleichmäßig vorgesehen ist. Außerdem sind die Greifzähne33 , um die Achsenmitte des Außenrohrs30 angeordnet und weisen jeweils eine erste Seite331 , eine zweite Seite332 und eine jeweils mit der ersten und zweiten Seite331 ,332 verbundenen Anlagefläche333 auf. Zwischen der jeweils gegenüberstehenden ersten und zweiten Seite332 der jeweils zwei anliegenden Greifzähne33 und dem Zahnsegment311 ist eine Rastnut35 ausgebildet, deren Querschnitt U-förmig ausgeführt ist. Das Außenrohr30 ist drehbar auf dem Innenrohr20 aufgesteckt. Beim Zusammenbau des Außenrohrs30 und des Innenrohrs20 stützt sich das Außenrohr30 durch den Anschlag des Flansches24 an den Flansch24 . Rastet die Belastungskugel45 in die Rastnut35 ein, sind das Außenrohr30 und das Innenrohr20 gegeneinander positioniert. Umgekehrt, wenn die Belastungskugel45 von den Anlageflächen333 der einen Greifzähne33 gedrückt wird, sind das Außenrohr30 und das Innenrohr20 zueinander drehbar. - Beim Drehen des Außenrohrs
30 gegenüber dem Innenrohr20 wird die Belastungskugel45 davon weggedrückt bzw. zurück ins Innenrohr20 hineingedrückt, indem die Position der Belastungskugel45 relativ zu der Rastnut35 und den Greifzähnen33 verändert wird. Dabei wird ein Geräusch durch das beim Überrollen der Belastungskugel45 über die Greifzähne33 stattfindende Einrasten der Belastungskugel45 in die Rastnut35 erzeugt. - Vorstehend werden der Aufbau der wesentlichen Bauteile des Ausführungsbeispiels sowie deren Anordnung einer erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss dargestellt. Was die Betätigung und den Effekt der erfindungsgemäßen Drehmoment-Stecknuss betrifft, sind
2A ,2B ,3A und3B heranzuziehen. - Liegt das aufgebrachte Drehmoment beim Benutzen einer Drehmoment-Stecknuss unter einer festen Benutzervorgabe, kann der Anzug bzw. die Demontage der Maschinenbauteile mit der Drehmoment-Stecknuss mithilfe des Zusammenbaus zwischen der Belastungskugel
45 , der Positionierkugel41 , der Feder43 sowie den Greifzähnen33 des Außenrohrs30 und den Rastnuten35 durchgeführt werden. - Ist das von einem Benutzer auf die Drehmoment-Stecknuss aufgebrachte Drehmoment größer als der von dem Benutzer vorgegebene Sollwert, dreht sich das Außenrohr
30 im Uhrzeigersinn. In diesem Fall zieht sich die Belastungskugel45 den ersten Seiten331 und der Anlagefläche333 der Greifzähne33 vom Außenrohr30 entlang in die Durchgangsbohrung23 des Innenrohrs20 zurück, sodass die Positionierkugel41 durch die Druckwirkung der Belastungskugel45 angehoben wird. Dabei wird die Feder43 zur Erzeugung einer elastischen Rückstellkraft zugleich von der Positionierkugel41 so gedrückt, dass sich das Außenrohr30 kontinuierlich im Uhrzeigersinn dreht, bis sich die Rastnut35 des Außenrohrs30 an die Belastungskugel45 anpasst. Unter diesem Umstand wird die Belastungskugel45 unter Zuhilfenahme der von der Feder43 erzeugten elastischen Rückstellkraft von der Anlagefläche333 der Greifzähne33 schnell in die Rastnut35 eingerastet. Mit anderen Worten wird die Belastungskugel45 dabei zwischen der zweiten Seite332 der Greifzähne33 , der ersten Seite331 der anderen Greifzähne33 und dem Zahnsegment311 des Außenrohrs30 angeschlagen. Demzufolge entstehen bei dem schnellen Berührungsstoß der Belastungskugel45 mit der zweiten Seite332 der Greifzähne33 , der ersten Seite331 der anderen Greifzähne33 und dem Zahnsegment311 des Außenrohrs30 Geräusche. Auf diese Weise wird der Benutzer akustisch über die Erreichung des vorgegebenen Drehmoments zwischen dem Drehmomentschlüssel und dem Maschinenbauteil informiert, indem ein Geräusch beim Erreichen des Drehmoments während der Verwendung der Drehmoment-Stecknuss mithilfe der Greifzahngestaltung erzeugt wird. - Darüber hinaus setzt sich die Drehmoment-Stecknuss aus einem Außenrohr, einem Innenrohr, einer Feder, einer Positionierkugel und einer Belastungskugel zusammen. Aus diesem Grund ist eine Stecknuss mit Drehmomentbegrenzung bei einer Montage mithilfe einer vereinfachten Gestaltung, besonders durch den Einbau einer Positionierkugel und einer Belastungskugel, bereitgestellt, was eine praktische Montage gestattet.
- Die Einstellung des auf einem Maschinenbauteil aufzubringenden Drehmomentes kann durch die Höhenverstellung des Stellbolzens
46 im Verstellloch25 zur Regulierung der Vorspannung der Feder43 erfolgen (siehe7 ). Im nicht vorgespannten Zustand der Feder43 entspricht die vom Benutzer aufzubringende Spannkraft der maximalen Torsionskraft, der die Feder43 widerstehen kann. Die Vorspannkraft der Feder43 erhöht sich mit der Zunahme des Spannwegs der Feder43 . Dementsprechend wird die Kraft zur Bewegung der Belastungskugel45 verringert, was gleichzeitig eine Reduzierung der Anzugskraft der Maschinenteile bedeutet. - Anhand
8 ist der erste Montageabschnitt22 des erfindungsgemäßen Innenrohrs20 zum Aufstecken der Stecknuss C als viereckiger Zylinder ausgeführt. - Bezug nehmend auf
9 und10 ist der erste Montageabschnitt22 des Innenrohrs20 als viereckiger Zylinder ausgeführt und ein Ansatz26 unter dem Hohlraum21 des Innenrohrs20 angeordnet. Dabei ist der Ansatz26 gegen die Positionierkugel41 gedrückt und es Stellbolzen befindet sich kein im Innenrohr20 . In diesem Fall ist das Drehmoment der Drehmoment-Stecknuss lediglich von der Steifigkeit der Feder43 bestimmt. - Die Erfindung betrifft somit eine Drehmoment-Stecknuss, mit der zusätzlich zur Einstellung einer Drehmomentvorgabe ein Geräusch beim Erreichen des vorgegebenen Drehmoments erzeugt wird. Durch das Geräusch wird der Benutzer akustisch über das Erreichen des vorgegebenen Drehmoments zwischen dem Drehmomentschlüssel und dem Maschinenbauteil informiert. Außerdem ist eine Stecknuss mit einer Drehmomentbegrenzung mithilfe einer vereinfachten Gestaltung durch die Erfindung zu realisieren, was eine Verringerung der Herstellungs- und Montagekosten gewährleistet.
-
- 90
- nicht-mitbeweglicher Antrieb
- 20
- Innenrohr
- 21
- Hohlraum
- 22
- erster Montageabschnitt
- 23
- Durchgangsbohrung
- 24
- Flansch
- 25
- Verstellloch
- 26
- Ansatz
- 30
- Außenrohr
- 31
- Aufnahmeraum
- 311
- Zahnsegment
- 32
- zweiter Montageabschnitt
- 33
- Greifzahn
- 331
- erste Seite
- 332
- zweite Seite
- 333
- Anlagefläche
- 35
- Rastnut
- 41
- Positionierkugel
- 42
- erste Anschlagscheibe
- 43
- Feder
- 44
- zweite Anschlagscheibe
- 45
- Belastungskugel
- 46
- Stellbolzen
- 461
- erster Endabschnitt
- 462
- zweiter Endabschnitt
- A
- Schlüssel
- B
- Aufsteckgriff
- C
- Stecknuss
- D
- Werkzeugeinsatz
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - GB 856136 [0004]
- - US 369338 [0004]
- - GB 2180476 [0005]
- - US 4063474 [0006]
- - US 4272973 [0007]
Claims (3)
- Drehmoment-Stecknuss, aufweisend: ein Innenrohr (
20 ), in dem eine axial bewegliche Positionierkugel (41 ), eine Feder (43 ) und eine radial bewegliche Belastungskugel (45 ) untergebracht sind, wobei die Positionierkugel (41 ) und die Belastungskugel (45 ) gegeneinander drücken, und wobei ein Teil der Belastungskugel (45 ) aus dem Innenrohr (20 ) vorspringen kann; und ein Außenrohr (30 ), in dem ein Aufnahmeraum (31 ) axial ausgebildet ist, wobei der Innenrand des Aufnahmeraums (31 ) mit einem Zahnsegment (311 ) ausgestattet ist, auf dem eine Vielzahl von Greifzähnen (33 ) gleichmäßig angeordnet sind, und wobei die Greifzähne (33 ) jeweils zwei Seiten und eine zwischen den beiden Seiten befindliche Anlagefläche (333 ) aufweisen, und wobei eine U-förmige Rastnut (35 ) durch die gegenüberstehenden Seiten der beiden jeweils anliegenden Greifzähne (33 ) und das Zahnsegment (311 ) ausgebildet ist, und wobei das Außenrohr (30 ) drehbar auf dem Innenrohr (20 ) ausgesteckt ist, und wobei das Außenrohr (30 ) und das Innenrohr (20 ) beim entsprechenden Einrasten der Belastungskugel (45 ) in der Rastnut (35 ) gegeneinander positioniert sind, während das Außenrohr (30 ) und das Innenrohr (20 ) beim Drücken der Belastungskugel (45 ) durch die Anlageflächen (333 ) der Greifzähne (33 ) zueinander drehbar sind, wobei die Belastungskugel (45 ) beim Drehen des Außenrohrs (30 ) gegenüber dem Innenrohr (20 ) aus dem Innenrohr (20 ) herausgedrückt bzw. ins Innenrohr (20 ) hineingedrückt wird, indem die Position der Belastungskugel (45 ) relativ zu der Rastnut (35 ) und den Greifzähnen (33 ) verändert wird, und wobei ein Geräusch beim Einrasten der Belastungskugel (45 ) in der Rastnut (35 ) nach dem Überrollen der Belastungskugel (45 ) über die Greifzähne (33 ) erzeugt wird. - Drehmoment-Stecknuss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (
20 ) auf seinen beiden Enden jeweils mit einem Hohlraum (21 ) und einem ersten Montageabschnitt (22 ) axial ausgestattet ist, wobei sich eine Durchgangsbohrung (23 ) in radialer Richtung durch das Innenrohr (20 ) erstreckt, die wiederum mit dem Hohlraum (21 ) in Verbindung steht, und wobei der Hohlraum (21 ) zur Aufnahme der Positionierkugel (41 ) und der Feder (43 ) und die Durchgangsbohrung (23 ) zur Aufnahme der Belastungskugel (45 ) dient. - Drehmoment-Stecknuss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellloch (
25 ) zwischen dem Hohlraum (21 ) des Innenrohrs (20 ) und dem ersten Montageabschnitt (22 ) axial ausgebildet ist, wobei ein verstellbarer Stellbolzen (46 ) in dem Verstellloch (25 ) eingebaut ist, und wobei ein Endabschnitt (461 ) des Stellbolzens (46 ) aus dem ersten Montageabschnitt (22 ) herausragt, während der andere Endabschnitt (462 ) gegen die Positionierkugel (41 ) drückt.
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