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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
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Drehmomentschlüssel werden dazu genutzt, um Schraubverbindungen mit einem vorbestimmten Drehmoment anzuziehen. Hierbei gibt es Schraubverbindungen, beispielsweise Radmuttern eines Kraftfahrzeuges oder aber auch Langschrauben zur Koppelung eines Zylinderkopfes auf einer Verbrennungskraftmaschine, die mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen werden müssen, um zum einen bei einem zu geringen Anzugsdrehmoment ein sich selbständiges Lösen und zum anderen bei einem zu hohen Anzugsdrehmoment eine Beschädigung der Schraubverbindung oder aber angrenzender Bauteile zu vermeiden.
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In der Regel weist ein Drehmomentschlüssel an einem freien Ende einen Griff auf, um von einem anwendenden Monteur betätigt zu werden, und an dem diesen gegenüberliegenden Ende einen Ratschenkopf, der durch Aufstecken von Steckschlüsseln bzw. Nüssen einen Drehmomentschlüssel für eine jeweilige Schraubverbindung schnell modifiziert.
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Es ist also notwendig, dass ein Drehmomentschlüssel ein hoch präzises Anzugsdrehmoment auf eine Schraubverbindung aufbringt. Weiterhin sollte ein Drehmomentwerkzeug jedoch, um einem breiten Einsatzspektrum zugänglich zu sein, ein einstellbares Auslösedrehmoment besitzen. Hierzu besitzen Drehmomentschlüssel in der Regel eine Auslösemechanik, bestehend aus einer vorspannbaren Feder und einem auslösenden Hebel, wobei die Vorspannkraft der Feder durch ein Verdrehen des Griffes an dem Schaft eines Drehmomentschlüssels einstellbar ist. Wird dann der Drehmomentschlüssel zum Anziehen einer Schraubverbindung genutzt und erreicht die Schraubverbindung das eingestellte Auslösedrehmoment, so schlägt der Hebel gegen eine Innenseite des Gehäuses und gibt dabei eine haptische und/oder akustische Rückmeldung dem anwendenden Monteur, dass das Auslösedrehmoment erreicht ist.
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Zur Fertigung von Drehmomentschlüsseln ist es hier jedoch zunächst notwendig, dass die einzelnen Teile des Drehmomentschlüssels getrennt voneinander gefertigt werden und dann zusammengesetzt werden. Der so komplettierte Drehmomentschlüssel bedarf zunächst einer Voreinstellung und dann einer Feinjustierung des einstellbaren Drehmoments, so dass im späteren Benutzungsbetrieb ein anwendender Monteur durch Verdrehen des Griffes bei Einstellen eines Auslösedrehmoments, welches ihm beispielsweise auf dem Griff mit einer Skala angezeigt wird, sicher gehen kann, dass das eingestellte Drehmoment dem von ihm gewünschten Auslösedrehmomentwert entspricht.
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Hierzu ist beispielsweise in der
EP 1 825 959 B1 eine Justiermöglichkeit aufgezeigt, bei der zunächst die Feder der Auslösemechanik mit einem jeweils korrespondierenden Auslösedrehmoment durch Vorjustage in Übereinstimmung gebracht wird und sodann ein Spindelantrieb fest mit dem Griff gekoppelt wird, so dass durch späteres Verdrehen des Griffes selber jeweils die Feder der Auslösemechanik entsprechend dem gewünschten Auslösedrehmoment vorgespannt wird.
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Weiterhin ist aus der
DE 20 2007 008 522 U1 ein Drehmomentschlüssel bekannt, bei dem der Griff relativ zu dem Schaft drehbar ist, um so ein Auslösedrehmoment einzustellen. Wenn das gewünschte Auslösedrehmoment durch Relativverschiebung der Spindel aufgrund der Drehbewegung des Griffes relativ zu dem Schaft voreingestellt ist, ist eine Klemmfunktion vorgesehen, so dass ein nachträgliches, ungewolltes oder aber unbeabsichtigtes Verstellen des Griffes und somit eine Änderung des Auslösedrehmoments verhindert ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik, einen Drehmomentschlüssel aufzuzeigen, der eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anzeigemöglichkeit des Auslösedrehmomentes aufweist und gleichzeitig deutlich kostengünstiger produzierbar ist.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Drehmomentschlüssel mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der Drehmomentschlüssel zum Anziehen oder Lösen einer Schraubverbindung weist einen Schaft und einen an einem Ende des Schaftes angeordneten Griff auf. Auf dem dem Griff gegenüberliegenden Ende des Schaftes ist eine Aufnahme für eine formschlüssige Schraubverbindung koppelbar, welche insbesondere einen Knarrenkopf mit Vierkant ist, wobei in dem Schaft eine durch relatives Drehen des Griffes gegenüber dem Schaft über eine Feder vorspannbare Auslösemechanik angeordnet ist, mit der ein Auslösedrehmoment einstellbar ist, wobei die Auslösemechanik eine Spindel aufweist, die formschlüssig mit dem Griff gekoppelt ist und an dem Drehmomentschlüssel eine Skala zur Anzeige des eingestellten Auslösedrehmoments vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die Skala auf dem Schaft vorgesehen, wobei an einem schaftseitigen Ende des Griffes radial umlaufend verteilte Kerben ausgebildet sind, wobei durch mindestens eine Kerbe ein Teil der Skala optisch ablesbar ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist somit auf dem Schaft selbst eine Skala vorgesehen, welche beispielsweise auf diesen aufgedruckt oder aber in diesen eingraviert oder eingelasert ist. Der Griff selbst ist durch Ausführen einer Drehbewegung axial auf dem Schaft verfahrbar, wobei erfindungsgemäß der Schaft aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist und der Griff selbst bevorzugt aus einem Kunststoffwerkstoff.
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Damit nunmehr die relative Drehposition des Griffes gegenüber dem Schaft ablesbar ist, sind radial umlaufend in dem Griff Kerben vorgesehen, so dass von außen durch die Kerbe hindurch auf die Oberfläche des Schaftes, insbesondere auf die Skala, durch einen anwendenden Monteur geschaut werden kann und ein eingestellter Wert eines Auslösedrehelementes abgelesen werden kann. Insbesondere ist die Skala derart ausgebildet, dass sie maßgeblich durch einen in Axialrichtung des Schaftes verlaufenden Strich sowie gegebenenfalls Markierungen oder aber Zahlenbereiche hierzu besteht. Je nach relativer Drehposition des Griffes ist somit bevorzugt immer eine Kerbe im Bereich der Skala angeordnet, so dass die Kerbe durch den anwendenden Monteur genau auf Höhe der Skala gedreht werden kann, und die Skala optisch ablesbar ist. Durch entsprechende Markierungen an dem Griff und/oder der Skala ist somit eine Feineinstellung des einzustellenden Auslösedrehmomentes vornehmbar.
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Weiterhin bevorzugt erstrecken sich die Kerben in Axialrichtung des Schaftes zumindest abschnittsweise im Bereich des Schaftendes des Griffes. Besonders bevorzugt sind die Kerben vom Schaftende des Griffes aus in Richtung zu dem freien Ende des Griffes verlaufend. Die Kerben bieten insbesondere den Vorteil, dass diese entweder direkt beim Herstellen des Kunststoffspritzvorganges mit an dem Griff ausgebildet werden, oder aber durch eine einfache Nachbearbeitung, beispielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren in das freie Ende des Griffes einbringbar sind. Beispielsweise können jeweils zwei gegenüberliegende Kerben durch einen entsprechenden Sägevorgang in das Griffende eingebracht werden. Alternativ dazu kann ein Fräser von dem Schaftende des Griffes aus in Richtung zu dem freien Ende zumindest teilweise einfahren und somit die Kerbe in dem Griff herstellen.
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Weiterhin bevorzugt sind die Kerben im Querschnitt von einer Außenmantelfläche des Griffes sich in Radialrichtung nach innen verjüngend ausgebildet, insbesondere sind die Kerben im Querschnitt V-förmig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kerbe nicht nur derart gut ablesbar sind, dass sie aus Blickrichtung einer Geraden, welche durch die Mittellängsachse des Griffes sowie die Kerbe verläuft, ablesbar sind, sondern auch von einem seitlichen Betrachtungswinkel her aufgrund der V-Form gut ablesbar sind. Ablesefehler aufgrund eines seitlichen Betrachtungswinkels werden hierdurch vermieden.
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Weiterhin besonders bevorzugt ist einer Kerbe eine Markierung zugeordnet, insbesondere ist die Markierung auf der Außenmantelfläche des Griffes angeordnet und/oder in der Außenmantelfläche des Griffes angeordnet und/oder in die Außenmantelfläche des Griffes eingelassen. Bei der Markierung kann es sich in einfachster Ausbildung um einen Strich handeln oder aber auch um eine Zahl, so dass die Anzahl der Kerben in Verbindung mit den Markierungen beispielsweise in Form eines Nonius nutzbar sind. Folglich sind weiterhin bevorzugt die Zahlen von 0 bis 9 radial umlaufend auf dem Griff verteilt und jeweils einer Kerbe zugeordnet, so dass mindestens zehn Kerben radial umlaufend an dem Griff angeordnet sind. Durch die Herstellung des Griffes selber als Kunststoffbauteil, insbesondere als Kunststoffspritzbauteil, ist es somit möglich, die Markierung, insbesondere die Zahlen, direkt mit an dem Bauteil herzustellen. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch die Zahlen beispielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren oder aber ein Lasergravurverfahren nachträglich in die Außenmantelfläche des Griffes jeweils einer Kerbe zugeordnet eingebracht werden.
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Weiterhin bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass beispielsweise auch 20 Kerben radial umlaufend auf dem Umfang des Griffes derart verteilt sind, dass eine Feineinstellung in 20stel-Schritten erfolgt. Im Rahmen der Erfindung würde beispielsweise bei einer Drehmomentsänderung von einer 360°-Griff-Umdrehung von 10 Newton Metern dann eine jede Kerbe eine Feineinstellung von einem halben Newton Meter bedeuten. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch jede andere beliebige Anzahl von Kerben radial umlaufend verteilt auf dem Griff vorstellbar. Insbesondere weisen die Kerben dann jeweils einen gleichmäßigen Abstand zueinander auf, so dass beispielsweise in 5tel-, 10tel- oder aber auch 20stel-Schritten eine Feineinstellung des Drehmomentes erfolgen kann. Im Rahmen der Erfindung wäre es jedoch auch möglich, die Kerben mit voneinander verschiedenen Abständen zueinander radial umlaufend zu positionieren, so dass entsprechend der Federkennlinie der Auslösemechanik eine Feineinstellung durchgeführt wird.
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Weiterhin bevorzugt weist der Griff einen Verriegelungsring auf, so dass nach Einstellen des gewünschten Auslösedrehmomentes über den Verriegelungsring die Position des Griffes relativ zu dem Schaft verriegelbar ist. Ein weitergehendes Verdrehen des Griffes gegenüber dem Schaft wird hierdurch unterbunden. Bevorzugt ist eine Anzeige vorgesehen, die die Relativposition von Verriegelungsring zu Griff anzeigt. Somit ist es für einen anwendenden Monteur jederzeit überprüfbar, ob er den Drehmomentschlüssel mit dem eingestellten Auslösedrehmoment auch verriegelt hat, so dass nicht bei Betätigung des Drehmomentschlüssels, mithin bei Festziehen einer Schraubverbindung, versehentlich der Griff durch die Betätigungsbewegung nochmals relativ zu dem Schaft verdreht wird.
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Hierzu ist insbesondere in dem Verriegelungsring eine Ausnehmung vorhanden, besonders bevorzugt eine Pfeilausnehmung, welche in Richtung des Schaftes gerichtet ist, wobei an dem Griff selbst wiederum zwei Markierungen vorgesehen sind, wobei durch Relativposition der Ausnehmung zu einer jeden Markierung der Verriegelungszustand oder aber Entriegelungszustand von Griff und Verriegelungsring zueinander feststellbar ist.
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Der erfindungsgemäße Drehmomentschlüssel zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, dass er eine hohe Funktionalität und Bedienerfreundlichkeit, bei gleichzeitiger Minimierung der verwendeten Bauteile besitzt. Ferner sind die einzelnen Bauteile insbesondere der Griff und/oder Verriegelungsring aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt, was eine günstige Produzierbarkeit, bei gleichzeitig hohen Formgebungsfreiheitsgraden bedeutet. Der Schaft sowie die Auslösemechanik und/oder die Verriegelungsmechanik sind zumindest teilweise aus metallischem Werkstoff hergestellt, so dass gleichzeitig eine hohe Qualitätsanmutung und Langlebigkeit des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels sichergestellt ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist ein weiterer besonderer Vorteil darin zu sehen, dass der Griff als Kunststoffspritzgussbauteil einstückig hergestellt werden kann und die Markierungen bzw. Zahlen in dem Griff, die einer jeweiligen Kerbe zugeordnet sind, direkt in dem Kunststoffspritzgussvorgang mit hergestellt werden können. Mithin wird der Griff mit Kerben und Markierungen einstückig und werkstoffeinheitlich in nur einem Produktionsschritt hergestellt. Hierdurch entfallen insbesondere aufwendige Nachbearbeitungsverfahren, beispielsweise ein spanabhebendes Verfahren in Form eines Fräsens oder aber auch ein Prägeverfahren, so dass der Griff in einem Nachbearbeitungsschritt noch gestempelt oder aber geprägt werden muss, um entsprechende Markierungen einzubringen.
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Hierzu ist es insbesondere möglich, dass der Griff mit einer Markierung in Form einer Beschriftung, insbesondere in Form einer Zahl, derart hergestellt wird, dass die Oberfläche der Zahl im Wesentlichen auf gleicher Höhe oder erhöht zu der Außenmantelfläche des Griffes liegt. Der die Zahl direkt umgebende Bereich ist selbst jedoch gegenüber dieser Außenmantelfläche des Griffes und der Oberfläche der Zahl in Radialrichtung nach innen zurückversetzt. Um eine bessere Ablesbarkeit sicherzustellen, weist die Oberfläche des die Zahl umgebenden Bereiches eine unterschiedliche Rauhigkeit auf, als die Außenmantelfläche des Griffes selber und/oder die Oberfläche der Zahl. Insbesondere ist die Oberfläche des die Zahl umgebenden Bereiches poliert bzw. glatt, wohingegen die Oberfläche der Außenmantelfläche und/oder die Oberfläche der Zahl selbst rau ist. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine inverse Oberflächenbeschaffenheit möglich, so dass die Außenmantelfläche des Griffes in dem vorderen Schaftbereich im Wesentlichen glatt ist, wohingegen der die Zahl umgebende Bereich gegenüber dieser eine rauere Oberfläche aufweist. Die Oberflächenbeschaffenheit kann im Rahmen der Erfindung direkt mit dem Spritzgussverfahren hergestellt werden und bedarf somit keiner weiteren Bearbeitungsschritte. Somit ist der Drehmomentschlüssel kostengünstig produzierbar und weist gleichzeitig einen hohen Bedienkomfort bzw. eine hohe Bediensicherheit auf. Im Rahmen der Erfindung kann die Markierung auch gegenüber einer Außenmantelfläche des Griffes überstehen.
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Im Rahmen der Erfindung ist das Herstellungsverfahren jedoch nicht nur auf die Beschriftung insbesondere in Form von Zahlen beschränkt. Es kann vielmehr auch eine Beschriftung in Form von Zeichen, römischen Ziffern, arabischen Ziffern oder aber auch Buchstaben oder aber sonstiger Zeichenmarkierung hergestellt werden.
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Insbesondere können jedoch im Rahmen der Erfindung sowohl die Kerben, als auch eine hohe Formgebungsfreiheit des Griffes, beispielsweise durch eine anatomische Anformung an die Innenfläche einer Hand eines anwendenden Monteurs sowie die jeweilige Beschriftung bzw. Markierung einstückig und werkstoffeinheitlich in einem Kunststoffspritzgusswerkzeug mit nur einem Produktionsschritt hergestellt werden. Aufwendige Nachbearbeitungen entfallen dadurch erfindungsgemäß gänzlich.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfacheren Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
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1a und b einen erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssel in Seitenansicht und Draufsicht;
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2 eine erfindungsgemäße Anzeige in Detailansicht und
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3a und b zwei verschiedene Anzeigemöglichkeiten für einen Verriegelungsring.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssel 1 gemäß 1a in einer Seitenansicht und gemäß 1b in einer Draufsicht. Der Drehmomentschlüssel 1 weist einen Schaft 2 auf und einen an dem Ende des Schaftes 2 angeordneten Knarrenkopf 3. An dem dem Knarrenkopf 3 gegenüberliegenden Ende weist der Drehmomentschlüssel 1 einen Griff 4 auf, wobei der Griff 4 relativ zu dem Schaft 2 drehbar gelagert ist. Auf dem Schaft 2 selbst ist eine Skala 5 aufgebracht, die beispielsweise auf die Außenmantelfläche 6 des Schaftes 2 eingraviert und/oder eingelasert sein kann. Ferner ist an dem Griff 4 ein Verriegelungsring 7 angeordnet, wobei der Verriegelungsring 7 den Griff 4 außenseitig radial umfasst. Der Verriegelungsring 7 selbst weist eine Ausnehmung 8 auf, wobei ferner eine Anzeige 9 angeordnet ist, die der Ausnehmung 8 in Pfeilform zugeordnet ist und hierüber die Verriegelungs- oder aber Entriegelungsposition des Verriegelungsringes 7 relativ zu dem Griff 4 ablesbar ist. Ferner sind an dem Schaftende 10 des Griffes 4 Kerben 11 ausgebildet, wobei über jeweils eine Kerbe 11 gemäß 1b dargestellt ein Wert auf der Skala 5 ablesbar ist.
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Dies ist nochmals in Detailansicht in 2a dargestellt. Der Mittelstrich 12 der Skala 5 ist dabei jeweils durch eine Kerbe 11 ablesbar, so dass beispielsweise eine Feineinstellung des einzustellenden Drehmomentes über die Kerbe 11 bestimmbar ist. 2b zeigt eine Querschnittsansicht durch den Griff 4, wobei hier dargestellt die Kerbe 11 einen V-förmigen Verlauf besitzt, so dass ein seitlicher Betrachtungswinkel, angedeutet durch die Strichlinie, eine Ablesemöglichkeit des Mittelstriches 12 ohne Ablesefehler aufgrund der winkeligen Betrachtung ermöglicht.
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Ferner dargestellt ist noch einmal in einer perspektivischen Ansicht in 3a bis 3c die verschiedene Ausbildungsmöglichkeit zwischen Griff 4 und Verriegelungsring 7 sowie der Anzeige der Verriegelungsposition bzw. Entriegelungsposition.
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3a zeigt dabei die bereits in 1 beschriebene Option, wobei die Verriegelungsposition hier über eine Ausnehmung 8 im Verriegelungsring 7 sowie dazu korrespondierende Anzeige auf dem Griff 4 ausgebildet ist. Ferner gut zu erkennen ist, dass einer jeweiligen Kerbe 11 eine zusätzliche Anzeige in Form einer Markierung 15 zugeordnet ist. Beispielsweise kann dies die Zahlenreihenfolge 0 bis 9 oder aber auch eine Zahlenreihenfolge in der Form 0, 2, 4, 6 und 8 sein, so dass beispielsweise zehn radial umlaufend verteilte Kerben 11 in gleichen Abständen als Nonius fungieren.
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In 3b und 3c sind jeweils alternative Anzeigemöglichkeiten 14 zur Visualisierung der Sperrstellung oder aber Verriegelungsstellung von Verrieglungsring 7 zu Griff 4 dargestellt.
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Weiterhin ist in 3a sowie 2a gut dargestellt, dass ein die jeweilige Markierung 15 in Form einer Zahl umgebender Bereich 16 gegenüber einer Außenmantelfläche 17 des Griffes 4 vertieft, mithin in Radialrichtung R nach innen versetzt ausgebildet ist.
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Ebenfalls gut erkenntlich ist dies auch noch einmal in 3c jeweils an der links und rechts gegenüber der mittleren 0 Nm Anzeige benachbarten Markierung 15. Auch hier ist der Bereich 16 gegenüber der Außenmantelfläche 17 radial nach innen versetzt, mithin vertieft ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentschlüssel
- 2
- Schaft
- 3
- Knarrenkopf
- 4
- Griff
- 5
- Skala
- 6
- Außenmantelfläche zu 2
- 7
- Verrieglungsring
- 8
- Ausnehmung zu 7
- 9
- Anzeige zu 7/8
- 10
- Schaftende zu 4
- 11
- Kerbe
- 12
- Mittelstrich zu 5
- 14
- Anzeigemöglichkeit
- 15
- Markierung
- 16
- Bereich
- 17
- Außenmantelfläche zu 4
- R
- Radialrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1825959 B1 [0006]
- DE 202007008522 U1 [0007]
