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Die
Erfindung betrifft ein Drehmomentwerkzeug, insbesondere Knarre oder
Drehwinkel-/Drehmomentschlüssel gemäß den
Merkmalen im Oberbegriff von Schutzanspruch 1.
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Bei
Drehmomentwerkzeugen, wie Knarren oder Drehmomentschlüsseln,
handelt es sich um handbetriebene Drehwerkzeuge, mit denen ein Drehmoment
auf ein Werkstück, in der Regel eine Schraube oder eine
Mutter, ausgeübt werden kann. Solche Drehmomentwerkzeuge
kommen in vielen technischen Bereichen für die Montage
einzelner Elemente oder Baugruppen zur Anwendung.
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Drehmomentwerkzeuge
werden in verschiedenen Größen, die jeweils einen
bestimmten Drehmomentbereich abdecken, und in unterschiedlichen Ausführungen
angeboten. Die Größe ist begrenzt durch die Kraft,
die ein durchschnittlicher Mensch aufbringen kann, und die Hebellänge,
bis zu der ein Werkzeug handhabbar bleibt.
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Durch
die
DE 203 12 871
U1 zählt ein Drehmomentwerkzeug zum Stand der
Technik, welches eine im Werkzeugkopf gelagerte durchgehende Mehrkantöffnung
aufweist, die als kraftschlüssige Aufnahme für
einen umsteckbaren Abtriebsmehrkant dient. Durch das Umstecken in
Kombination mit der gekröpften Bauform wird der Einsatz
für unterschiedliche Arbeitstiefen erreicht.
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Die
französische Firma Facom bietet einen Drehmomentschlüssel
an, der einen aufsteckbaren Knauf auf der dem Abtriebsmehrkant gegenüberliegenden
Seite des Werkzeugkopfes aufweist.
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Die
angebotenen Drehmomentwerkzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass
sie ein durch Kraft auf den Hebelarm erzeugtes Drehmoment über
eine Drehachse weiterführen und erst an einem vom Krafteinleitungspunkt
axial entfernt gelegenen Teil auf das Werkstück übertragen.
In der Praxis zeigt sich, dass die nur am Krafteinleitungs- und
Kraftübertragungspunkt gegebene Lagerung der Drehachse im
Gebrauch zu einem Kippen selbiger führen kann. Für
exakte Messungen des Drehmomentes ist die Achse des Werkstückes
möglichst genau mit der des Abtriebsmehrkantes zu überlagern.
Durch den greifbaren Knauf, der mittels einer Steckverbindung drehbar
auf den Werkzeugkopf aufgesetzt wird, kann das Drehmomentwerkzeug
bei kleinen zu übertragenden Drehmomenten per Hand gestützt
werden. Bei hohen zu übertragenden Drehmomenten reicht
die durch den Knauf zur Verfügung stehende Länge
allerdings nicht mehr aus, um die Drehachse wirksam zu stabilisieren.
Insbesondere beim Einsatz von Drehachsverlängerungen, stellt
der aufgesteckte Knauf ein in der Kraftkette instabiles Bauteil
dar, da sich das bauartbedingte Spiel jeder einzelnen Steckverbindung
summiert und zu einem Abknicken der Drehachse führen kann.
Mit zunehmendem Kraftaufwand erhöht sich dadurch die Gefahr
eines unkontrollierten Abrutschens vom Werkstück, da die
sich gegen den Knauf abstützende Hand mitunter eine Winkelstellung
zur Drehachse erreicht, die zu einem schlagartigen Lösen
der Steckverbindung durch ungewolltes Abziehen führen kann.
Durch den kurzen aufgesteckten Knauf kommt es folglich zu einer
Begrenzung des übertragbaren Drehmomentes. Ferner führt
der austauschbar eingesetzte Werkzeugkopf zu einer weiteren, dem
Verschleiß unterliegenden steckbaren Verbindung. Bei der
Benutzung des Knaufes können nicht alle angebotenen Werkzeugköpfe
verwendet werden. Um den Knauf aufstecken zu können, muss
mitunter erst der Werkzeugkopf ausgetauscht werden. Für
den Knauf muss dieser mit einem speziellen Zapfen ausgestattet sein,
welcher sich auf der dem Abtriebsmehrkant gegenüberliegenden
Seite des Werkzeugkopfes befindet. Hierbei kommen zwei Varianten
des austauschbaren Werkzeugkopfes in Frage, wobei eine kompakte
Variante den festen und somit verdrehfesten Verbund mit dem Abtriebsmehrkant
aufweist und die andere, mit einer Umschaltknarre ausgerüstete
Variante, einen gegenüber der ersten Variante deutlich
größeren Werkzeugkopf beansprucht. Durch diese
Form der variablen Gestaltung erhöhen sich die Anzahl der
mit Spiel behafteten Verbindungen sowie die mitunter notwendigen
Einzelschritte, um das Drehmomentwerkzeug insgesamt für
den gewünschten Einsatzzweck vorzubereiten.
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Der
Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde,
ein Drehmomentwerkzeug, insbesondere eine Knarre oder einen Drehwinkel-/Drehmomentschlüssel,
handhabungs- und anwendungstechnisch dahingehend zu verbessern,
dass ein Kippen der Drehachse besonders bei schlecht zugänglichen
Kraftansatzpunkten insbesondere bei hohen zu übertragenden
Drehmomenten vermieden und die Stabilität des Drehmomentwerkzeuges
im Einsatz verbessert wird.
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Die
Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem
Drehmomentwerkzeug gemäß den Merkmalen von Schutzanspruch
1.
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Das
Drehmomentwerkzeug, insbesondere eine Knarre oder ein Drehwinkel-/Drehmomentschlüssel,
weist einen Werkzeugkopf mit einem darin gelagerten Knarrenrad,
einen Werkzeugschaft, einen Handgriff und einen Abtriebsmehrkant
auf, wobei auf der dem Abtriebsmehrkant gegenüberliegenden
Seite des Werkzeugkopfes ein Griffstück in axialer Verlängerung
des Abtriebsmehrkantes angeordnet ist. Erfindungsgemäße
bilden der Abtriebsmehrkant und das Griffstück ein einteiliges
Abtriebsbauteil. Dieses Abtriebsbauteil ist mit dem Abtriebsmehrkant
in eine durchgehende Mehrkantöffnung des Knarrenrades einsteckbar,
wobei ein Sperrkörper zur Arretierung des Abtriebsbauteiles
in der Mehrkantöffnung vorgesehen ist. Im eingesteckten
Zustand ragt das Abtriebsbauteil auf einer Seite des Werkzeugkopfes
mit dem Griffstück und auf der anderen Seite mit dem freien
Ende des Abtriebsmehrkantes aus dem Knarrenrad heraus. Auf bzw.
an das freie Ende des Abtriebsmehrkantes können Werkzeuge,
in der Regel Aufstecknüsse, gekoppelt werden.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung des Drehmomentwerkzeuges
führt zu einer Stabilisierung der Drehachse während
der Krafteinleitung und Kraftübertragung. Das Griffstück
stellt hierfür als einteilige Achsverlängerung
des Abtriebsmehrkantes ein stabiles bauseitig greifbares Gegenlager
zur Verfügung, welches als Momentenstütze fungiert.
Bei der Übertragung insbesondere hoher Drehmomente und/oder
bei der Verwendung von Drehachsverlängerungen an schlecht
zugänglichen Kraftansatzpunkten verhindert die über
das Griffstück direkt und spielfrei kontrollierbare Lage
des Abtriebsmehrkantes das Kippen der Drehachse. Da das gesamte Drehmomentwerkzeug
durch die Reduzierung der Bauteile ohne unnötige und destabilisierende
Steckverbindungen geführt wird, werden das Verkanten auf
dem Werkstück und die damit einhergehende Gefahr des plötzlichen
Abrutschens insgesamt während der Krafteinleitung und Kraftübertragung
auf ein Minimum reduziert. Der drehfeste Verbund des Griffstückes
mit dem Abtriebsmehrkant sorgt überdies für eine
unmittelbare, den Tastsinn betreffende Rückmeldung der
Drehbewegung auch in der abstützenden Hand. In Verbindung
mit einem Knarrenmechanismus wird es neben der möglichen
Umschaltung der Drehrichtung mittels Umschalthebel als besonders
vorteilhaft angesehen, wenn dieses durch Umstecken des Abtriebsbauteiles über
den Abtriebsmehrkant in die Gegenseite der im Werkzeugkopf durchgehend
formangepassten Mehrkantöffnung erfolgt. Bereits im Betrieb
befindliche Drehmomentwerkzeuge mit einer baugleich durchgehenden Mehrkantöffnung
können hierdurch auch nachträglich umgerüstet
werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des grundsätzlichen
Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche
2 bis 10.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der zur Arretierung des
Abtriebsbauteiles in der Mehrkantöffnung dienende Sperrkörper
in dem Abtriebsmehrkant vorgesehen ist und durch eine in einem Sackloch
gelagerte Feder belastet wird. Hierbei weist die Mehrkantöffnung
ein entsprechendes Gegenlager für den Sperrkörper
auf.
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Eine
weitere mögliche Ausgestaltung sieht einen Sperrkörper
in der Mehrkantöffnung vor, wobei der Abtriebsmehrkant
ein entsprechendes Gegenlager für den Sperrkörper
aufweist.
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Für
eine eindeutige Positionierung/Arretierung des Abtriebsmehrkantes
in der Mehrkantöffnung des Knarrenrades sowie der auf den
Abtriebsmehrkant aufsteckbaren Werkzeuge sieht eine bevorzugte Ausgestaltung
einen zweiten Sperrkörper in einem axialen Abstand zu dem
Sperrkörper im Abtriebsmehrkant vor, welcher ebenfalls
durch eine in einem Sackloch gelagerte Feder belastet wird. Hierbei
liegt einer der federbelasteten Sperrkörper in der Ebene des
Werkzeugkopfes, während der andere am freien Ende des aus
dem Knarrenrad zur Aufnahme der aufsteckbaren Werkzeuge herausragenden
Abtriebsmehrkantes liegt.
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Sofern
der Sperrkörper in der Mehrkantöffnung vorgesehen
ist und der Abtriebsmehrkant ein entsprechendes Gegenlager aufweist,
sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass der Abtriebsmehrkant
zur Stirnseite hin einen Sperrkörper aufweist, der durch
eine in einem Sackloch gelagerte Feder belastet ist.
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Auch
wenn die Ausgestaltung des Griffstückes grundsätzlich
verschiedene Querschnittsformen wie beispielsweise eckig oder oval
haben kann, wird es im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft angesehen,
dieses bevorzugt als Rundstab auszubilden.
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Das
Griffstück besitzt ein Verhältnis von Länge
zu Durchmesser zwischen 5:1 bis 10:1, wobei im Rahmen der Erfindung
ein Verhältnis von 7:1 als vorteilhaft angesehen wird.
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Für
eine bessere Haftung im Kontaktbereich der Greifhand weist das Griffstück
bevorzugt eine zumindest in Teilbereichen profilierte Oberfläche
auf.
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Der
Durchsteckvierkant kann sowohl separat, in direkter Verbindung mit
einer Aufstecknuss, als auch im Drehmomentwerkzeug eingesteckt mit
Aufstecknuss, als Handhabe zum schnellen Schrauben (Vorziehen oder
Abdrehen) von Muttern über einen Gewindebolzen, oder zum
schnellen Ein- bzw. Ausdrehen von Schrauben verwendet werden.
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Im
Sinne einer haptisch eindeutigen Begrenzung des Griffstückes
befindet sich die profilierte Oberfläche bevorzugt am freien
Ende der axialen Ausdehnung.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die profilierte
Oberfläche des Griffstückes zwei durch eine Rille
unterbrochene Längenabschnitte erfasst. Auf diese Weise
kann auch eine Kennzeichnung verschiedener Ausführungen
des Griffstückes erfolgen.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellungsweise ein erfindungsgemäßes
Drehmomentwerkzeug in einer ersten Ansicht mit auseinandergezogenen
Werkzeugkomponenten;
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2 das
Drehmomentwerkzeug gemäß der Darstellung von 1 in
einer zweiten Ansicht mit zusammengebauten Werkzeugkomponenten;
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3 in
einer Seitenansicht, teilweise in geschnittener Darstellung das
Abtriebsbauteil gemäß der 1 und 2;
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4 eine
Stirnansicht auf die Seitenansicht von 3 gemäß dem
Pfeil IV;
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5 das
Drehmomentwerkzeug gemäß 2 in einer
Seitenansicht in teilweiser geschnittener Darstellung;
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6 das
Drehmomentwerkzeug gemäß der Darstellung von 5 als
Variante mit veränderter Arretierung des Abtriebsbauteiles
und
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7 in
einer Seitenansicht das Abtriebsbauteil gemäß der 6.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Drehmomentwerkzeug 1 in perspektivischer Darstellungsweise. 1 zeigt
hierbei die Darstellung mit auseinandergezogenen Werkzeugkomponenten,
während in 2 das Drehmomentwerkzeug 1 mit
zusammengebauten Werkzeugkomponenten abgebildet ist.
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Das
Drehmomentwerkzeug 1 weist einen Werkzeugkopf 2 mit
einem darin gelagerten Knarrenrad 3 auf, wobei der Werkzeugkopf 2 mit
einem Werkzeugschaft 4 verbunden ist. An der Seite 5 des
Werkzeugschaftes 4 befindet sich ein Handgriff 6.
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Zur Übertragung
des durch Kraft auf den Handgriff 6 über den Werkzeugschaft 4 auf
den Werkzeugkopf 2 und das darin befindliche Knarrenrad 3 erzeugten
Drehmomentes um eine Drehachse DA auf ein Werkstück, dient
ein in die durchgehende Mehrkantöffnung 7 des
Knarrenrades 3 eingesteckter Abtriebsmehrkant 8,
welcher als Träger für weitere hier nicht dargestellte
Aufsteckwerkzeuge dient. Der Abtriebsmehrkant 8 bildet
in seiner axialen Verlängerung zusammen mit einem Handgriff 9 ein
einteiliges Abtriebsbauteil 10.
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3 zeigt
als Teil des Drehmomentwerkzeuges 1 das Abtriebsbauteil 10 in
einer Seitenansicht sowie den Abtriebsmehrkant 8 selbst
in geschnittener Form.
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In
der Schnittansicht des Abtriebsmehrkantes 8 ist in einem
Punkt Y ein Sackloch 11 und in einem Abstand A auf der
Längsachse DA dazu in einem Punkt X ein Sackloch 12 zu
erkennen. In den Sacklöchern 11, 12 sind
jeweils mit Federn 13, 14 belastete Sperrkörper 15, 16 angeordnet.
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Im
Bereich Z des freien Endes des Griffstückes 9 befindet
sich eine radial umlaufende profilierte Oberfläche 17,
die durch eine radial umlaufende Rille 18 in zwei Längenabschnitte
getrennt ist.
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4 stellt
das in den 1 bis 3 dargestellte
Abtriebsbauteil 10 mit der Stirnseite des Abtriebsmehrkantes 8 und
dem damit einteilige verbundenem Griffstück 9 in
Pfeilrichtung IV dar.
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Die
Länge L und der Durchmesser D des Griffstückes 9 weisen
zueinander ein Verhältnis von 7:1 auf.
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5 zeigt
das in 2 mit zusammengebauten Werkzeugkomponenten abgebildete
Drehmomentwerkzeug 1 in einer Seitenansicht. Das in der Mehrkantöffnung 7 eingesteckte
Abtriebsbauteil 10 ist hierbei, analog 3,
in teilweiser geschnittener Form dargestellt. Der Werkzeugkopf 2,
das darin gelagerte Knarrenrad 3 sowie ein Teilbereich
des Werkzeugschaftes 4 stellen sich hierbei in ebenfalls
gleicher Ebene als geschnittene Abbildung dar. Eine aus dem Werkzeugkopf
herausragende Seite 19 des Abtriebsmehrkantes 8 dient
als Träger für weitere hier nicht dargestellte
Aufsteckwerkzeuge, die über den im Punkt X gelegenen Sperrkörper 16 auf
dem Abtriebsmehrkant 8 arretiert werden. Die Steckverbindung
zwischen dem Abtriebsbauteil 10 und dem Knarrenrad 3 wird
hierbei über den im Punkt Y des Abtriebsmehrkantes 8 gelegenen
Sperrkörper 15 und ein innerhalb der Mehrkantöffnung 7 befindliches
Gegenlager 20 arretiert.
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In 6 wird
gemäß der Darstellung von 5 ein Drehmomentwerkzeug 1a mit
zusammengesetzten Werkzeugkomponenten abgebildet, wobei die dort
aufgezeigte Steckverbindung eine Variante zu der 5 aufweist.
Hierbei wird die Steckverbindung zwischen einem Abtriebsbauteil 10a und
einem im Werkzeugkopf 2 gelagerten Knarrenrad 3a aufgezeigt,
wobei ein als Teil des Abtriebsbauteiles 10a ausgeführter
Abtriebsmehrkant 8a in eine Mehrkantöffnung 7a des
Knarrenrades 3a eingesteckt ist und über einen
innerhalb der Mehrkantöffnung 7a im Punkt Y des
Knarrenrades 3a gelegenen Sperrkörper 15a und
einem entsprechenden Gegenlager 20a in dem Abtriebsmehrkant 8a arretiert
ist.
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7 zeigt
als Teil des Drehmomentwerkzeuges 1a das Abtriebsbauteil 10a in
einer Seitenansicht, wobei sich das Gegenlager 20a des
Abtriebsmehrkantes 8a in seiner Aufsicht als im Punkt Y
gelegene und senkrecht zur Drehachse DA erstreckende im Wesentlichen
rechteckige Vertiefung mit gerundeten Ecken darstellt. Eine Seite 19a des
Abtriebsmehrkantes 8a dient der Aufnahme nicht dargestellter
Aufsteckwerkzeuge, die über den Sperrkörper 16 arretiert
werden.
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Bei
Montagearbeiten wird je nach gewünschter Drehrichtung das
Abtriebsbauteil 10, 10a mit dem Abtriebsmehrkant 8, 8a beispielsweise
von der Seite H in die Mehrkantöffnung 7, 7a des
Knarrenrades 3, 3a soweit eingesteckt, bis dieser
auf der gegenüberliegenden Seite V des Knarrenrades 3, 3a austritt.
Je nach Variante der Steckverbindung wird das Abtriebsbauteil 10, 10a hierbei
mit dem Abtriebsmehrkant 8 über den im Punkt Y
mit der Feder 13 belastete Sperrkörper 15 in
dem Gegenlager 20 des Knarrenrades 3 oder über
das Gegenlager 20a des Abtriebsmehrkantes 8a und
dem Sperrkörper 15a innerhalb des Knarrenrades 3a arretiert.
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Auf
die aus der Mehrkantöffnung 7, 7a des Knarrenrades 3, 3a herausragende
Seite 19, 19a des Abtriebsmehrkantes 8, 8a wird
ein hier nicht dargestelltes Werkzeug, in der Regel eine Aufstecknuss, soweit
aufgesteckt, bis dieses durch den im Punkt X mit der Feder 14 belasteten
Sperrkörper 16 arretiert ist.
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Hierüber
wird im Anschluss das Drehmomentwerkzeug 1, 1a auf
das hier nicht dargestellte zu verdrehende Werkstück kraftschlüssig
aufgesetzt. Durch am Handgriff 6 um die Drehachse DA eingeleitete
Handkraft wird ein Drehmoment auf das Werkstück aufgebracht.
Parallel hierzu stützt die freie Hand das Griffstück 9 des
Abtriebsbauteiles 10, 10a ab, wodurch ein Kippen
der Drehachse DA verhindert wird. Aufgrund der stabilisierenden
Wirkung ist das Drehmomentwerkzeug 1, 1a geeignet,
um insbesondere bei hohen zu übertragenden Drehmomenten bzw.
bei der Anwendung von Drehachsverlängerungen bei schlecht
zugänglichen Kraftansatzpunkten, ein Kippen der Drehachse
DA und damit ein mögliches unerwartetes/unkontrolliertes
Abrutschen vom Werkstück zu vermeiden.
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- 1
- Drehmomentwerkzeug
- 1a
- Drehmomentwerkzeug
- 2
- Werkzeugkopf
- 3
- Knarrenrad
- 3a
- Knarrenrad
- 4
- Werkzeugschaft
- 5
- Seite
von 4
- 6
- Handgriff
- 7
- Mehrkantöffnung
- 7a
- Mehrkantöffnung
- 8
- Abtriebsmehrkant
- 8a
- Abtriebsmehrkant
- 9
- Griffstück
- 10
- Abtriebsbauteil
- 10a
- Abtriebsbauteil
- 11
- Sackloch
- 12
- Sackloch
- 13
- Feder
- 14
- Feder
- 15
- Sperrkörper
- 15a
- Sperrkörper
- 16
- Sperrkörper
- 17
- Oberfläche,
profiliert
- 18
- Rille
- 19
- Seite
von 8
- 19a
- Seite
von 8a
- A
- Abstand
- D
- Durchmesser
- DA
- Drehachse
- H
- Seite
von 3, 3a
- L
- Länge
- V
- Seite
von 3, 3a
- X
- Punkt
auf 8, 8a
- Y
- Punkt
auf 8, 8a
- Z
- Bereich
auf 9
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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