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Hintergrund
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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ratschenstruktur und einen Ratschenschlüssel. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine bidirektionale Ratschenstruktur und einen bidirektionalen Ratschenschlüssel.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Ratschenschlüssel zählt zu den am meisten genutzten Handwerkzeugen. Der Ratschenschlüssel ermöglicht es dem Benutzer, eine Schraube durch eine Vor- und Zurückbewegung festzuziehen oder zu lösen, ohne dass der Ratschenschlüssel dabei von der Schraube entfernt wird. Demzufolge vereinfacht der Ratschenschlüssel den Vorgang des Festziehens oder Lösens und erhöht die Arbeitseffizienz dadurch merklich. Darüber hinaus kann der Ratschen-schlüssel in einem beengten Raum verwendet werden. Folglich ist der Ratschenschlüssel heutzutage zu einem unabdingbaren Gegenstand geworden.
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Es werden herkömmliche bidirektionale Ratschenschlüssel angeboten, die es dem Benutzer ermöglichen, dessen Drehrichtung durch einen Umstellknopf zu ändern. Nichtsdestotrotz weist der herkömmliche bidirektionale Ratschenschlüssel eine Vielzahl an Nachteilen auf. Beispielsweise ist der Aufbau des bidirektionalen Ratschenschlüssels durch eine bidirektionale Ratschenstruktur nicht stabil. Weiterhin wird die herkömmliche bidirektionale Ratschenstruktur üblicherweise durch einen kleinen Umstellknopf kontrolliert, welcher unzuverlässig ist, leicht beschädigt wird und schwer bedient werden kann. Folglich weist ein herkömmlicher bidirektionaler Ratschenschlüssel einige Unannehmlichkeiten im Praxisbetrieb auf.
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KURZFASSUNG
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Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Anmeldung beinhaltet eine bidirektionale Ratschenstruktur eine Basis, ein erstes Klauenelement, ein zweites Klauenelement, zwei Rückstellelemente, einen Richtungsregler und ein Antriebselement. Das erste Klauenelement beinhaltet einen ersten Eingriffsbereich und ist schwenkbar an der Basis angeordnet. Das zweite Klauenelement beinhaltet einen zweiten Eingriffsbereich und ist schwenkbar an der Basis angeordnet. Der erste Eingriffsbereich des ersten Klauenelementes und der zweite Eingriffsbereich des zweiten Klauenelementes werden so bewegt, dass sie abwechselnd aus der Basis herausragen. Eines der Rückstellelemente, das zwischen der Basis und dem ersten Klauenelement angeordnet ist, soll den ersten Eingriffsbereich des ersten Klauenelementes aus der Basis herausdrücken, während das andere Rückstellelement, das zwischen der Basis und dem zweiten Klauenelement angeordnet ist, den zweiten Eingriffsbereich des zweiten Klauenelementes so drücken soll, dass er aus der Basis herausragt. Der Richtungsregler ist schwenkbar und koaxial an der Basis angebracht. Das erste Klauenelement und das zweite Klauenelement werden vom Richtungsregler umgeben. Der Richtungsregler beinhaltet einen Druckbereich, um das erste Klauenelement oder das zweite Klauenelement in Richtung der Basis zu drücken. Das Antriebselement ist schwenkbar und koaxial an der Basis angebracht. Das erste Klauenelement und das zweite Klauenelement werden vom Antriebselement drehbar umgeben. Das Antriebselement beinhaltet einen inneren Zahnbereich und der innere Zahnbereich ist mit dem ersten Eingriffsbereich des ersten Klauenelementes oder dem zweiten Eingriffsbereich des zweiten Klauenelementes, abhängig davon, welcher aus der Basis herausgedrückt wird, im Eingriff.
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Darüber hinaus kann die Basis zwei Vertiefungen enthalten. Das erste Klauenelement und eines der Rückstellelemente sind in einer der Vertiefungen untergebracht, und das zweite Klauenelement und das andere Rückstellelement sind in der zweiten Vertiefung untergebracht.
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Die bidirektionale Ratschenstruktur kann darüber hinaus ein Schwenkelement enthalten, welches die Basis und das Antriebselement schwenkbar und koaxial verbindet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Anmeldung kann noch genauer nachvollzogen werden, indem die nachfolgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die folgenden beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
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1 ist eine dreidimensionale Darstellung eines bidirektionalen Ratschenschlüssels entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
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2 ist eine Explosionsansicht einer bidirektionalen Ratschenstruktur gemäß 1;
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3 ist ein Querschnitt der bidirektionalen Ratschenstruktur gemäß 1;
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4 ist eine schematische Darstellung eines Richtungsreglers, welcher drei erste Klauenelemente in Richtung der Basis nach 2 drückt; und
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5 ist eine dreidimensionale Darstellung eines bidirektionalen Ratschenschlüssels entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 ist eine dreidimensionale Darstellung eines bidirektionalen Ratschenschlüssels entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. 2 ist eine Explosionsansicht einer bidirektionalen Ratschenstruktur 101 gemäß 1. 3 ist ein Querschnitt der bidirektionalen Ratschenstruktur 101 gemäß 1. 4 ist eine schematische Darstellung, welche einen Richtungsregler 400 zeigt, der gemäß 2 drei erste Klauenelemente 210 in Richtung der Basis 100 drückt. In 1 beinhaltet der bidirektionale Ratschenschlüssel eine bidirektionale Ratschenstruktur 101 und einen Griff 800. Die bidirektionale Ratschenstruktur 101 ist mit dem Griff verbunden. Der Griff 800 ermöglicht das Halten durch den Benutzer. Die bidirektionale Ratschenstruktur 101 ist fest mit einem Ende des Griffs 800 verbunden und der Griff 800 ist, ohne darauf beschränkt zu sein, in einer H-Form ausgebildet. In einer weiteren Ausführung kann die bidirektionale Ratschenstruktur 101 für eine angenehme Handhabung mit der Mitte des Griffes 800 verbunden oder schwenkbar am Griff 800 befestigt sein.
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In 2 beinhaltet die bidirektionale Ratschenstruktur 101 die Basis 100, die drei ersten Klauenelementen 210 (nur eines der drei ersten Klauenelemente 210 ist in 2 abgebildet), drei zweite Klauenelementen 220 (nur eines der drei zweiten Klauenelemente 220 ist in 2 abgebildet), sechs Rückstellelemente 300 (nur zwei der sechs Rückstellelemente 300 sind in 2 abgebildet), den Richtungsregler 400, ein Antriebselement 500, einem Schwenkelement 600 und eine Dichtung 700. Nur eines der ersten Klauenelemente 210, nur eines der zweiten Klauenelemente 220 und nur zwei der sechs Rückstellelemente 300 sind aus Gründen der Prägnanz und Übersichtlichkeit in 2 dargestellt. Die Basis 100 ist mit dem Griff 800 verbunden. Die Basis 100 hat sechs Vertiefungen 110. Die drei ersten Klauenelemente 210 und die drei zweiten Klauenelemente 220 sind alternierend in den Vertiefungen 110 aufgenommen. Eine Anzahl an ersten Klauenelementen 210 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, drei sein. Eine Anzahl an zweiten Klauenelementen 220 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, drei sein. Eine Anzahl an Vertiefungen 110 ist von der Summe der Anzahl an ersten Klauenelementen 210 und der Anzahl an zweiten Klauenelementen 220 abhängig.
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Alle ersten Klauenelemente 210 werden gleichzeitig gedrückt, um aus der Basis 100 hervorzustehen, oder in die Basis 100 hineingedrückt. Alle zweiten Klauenelemente 220 werden gleichzeitig gedrückt, um aus der Basis 100 hervorzustehen, oder in die Basis 100 hineingedrückt. Die ersten Klauenelemente 210 und die zweiten Klauenelemente 220 werden abwechselnd gedrückt, um aus der Basis 100 hervorzustehen, und die ersten Klauenelemente 210 und die zweiten Klauenelemente 220 dienen dazu, die Drehrichtung der bidirektionalen Ratschenstruktur 101 zu ändern.
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Eines der ersten Klauenelemente 210 und eines der Rückstellelemente 300 sind in einer der Vertiefungen 110 untergebracht. Das erste Klauenelement 210 beinhaltet einen ersten Eingriffsbereich 212 und ist schwenkbar an der Basis 100 angebracht. Das Rückstellelement 300, welches zwischen der Basis 100 und dem ersten Klauenelement 210 angebracht ist, dient dazu, den ersten Eingriffsbereich 212 des ersten Klauenelementes 210 zu drücken, um aus der Basis 100 hervorzustehen. Eines der zweiten Klauenelemente 220 und ein weiteres Rückstellelement 300 sind in einer weiteren Vertiefung 110 untergebracht. Das zweite Klauenelement 220 verfügt über einen zweiten Eingriffsbereich 222 und ist schwenkbar an der Basis 100 angebracht. Das Rückstellelement 300, welches zwischen der Basis 100 und dem zweiten Klauenelement 220 angebracht ist, dient dazu, den zweiten Eingriffsbereich 222 des zweiten Klauenelementes 220 zu drücken, um aus der Basis 100 hervorzustehen. Der erste Eingriffsbereich 212 des ersten Klauenelementes 210 und der zweite Eingriffsbereich 222 des zweiten Klauenelementes 220 werden abwechselnd gedrückt, um aus der Basis 100 hervorzustehen. Eine Anzahl an Rückstellelementen 300 ist abhängig von der Summe der Anzahl an ersten Klauenelementen 210 und der Anzahl an zweiten Klauenelementen 220.
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Der Richtungsregler 400 ist schwenkbar und koaxial an der Basis 100 angeordnet, und die ersten Klauenelemente 210 und die zweiten Klauenelemente 220 werden vom Richtungsregler 400 umgeben. Der Richtungsregler 400 beinhaltet sechs Druckbereiche 410, um die ersten Klauenelemente 210 oder die zweiten Klauenelemente 220 in Richtung der Basis 100 zu drücken. Das Antriebselement 500 ist schwenkbar und koaxial an der Basis 100 angeordnet, und die ersten Klauenelemente 210 und die zweiten Klauenelemente 220 werden vom Antriebselement 500 drehbar umgeben. Das Antriebselement 500 beinhaltet einen inneren Zahnbereich 510 und der innere Zahnbereich 510 ist mit den ersten Eingriffsbereichen 212 der ersten Klauenelemente 210 oder den zweiten Eingriffsbereichen 222 der zweiten Klauenelemente 220, welche aus der Basis herausgedrückt werden in Eingriff.
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Das Schwenkelement 600 verbindet die Basis 100 und das Antriebselement 500 schwenkbar und koaxial. Die Dichtung 700 ist zwischen der Basis 100 und dem Antriebselement 500 angebracht.
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Das Rückstellelement 300 kann eine Feder, eine elastische Platte oder ein Elastomer sein. Das Antriebselement 500 kann außerdem einen Treiberkopf enthalten, welcher an einem Ende des Antriebselementes 500 angebracht ist, und der Treiberkopf ist ein Vierkant-Schlüsselkopf, ein Sechskant-Schlüsselkopf, ein Steckschlüsselkopf oder ein Schlüsselkopf-Adapter.
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Gemäß 2 und 3 kann die Basis 100 der bidirektionalen Ratschenstruktur 101 weiterhin einen ersten Positionierbereich 120 enthalten. Der erste Positionierbereich 120 dient zur Aufnahme eines elastischen Elementes 121 und eines Eingriffselements 122. Der Richtungsregler 400 kann weiterhin einen zweiten Positionierbereich 420 passend zum Eingriffselement 122 enthalten. Wenn der Richtungsregler 400 zu einer vorab festgelegten Position gedreht wird, um die ersten Klauenelemente 210 oder die zweiten Klauenelemente 220 zu drücken, wird das Eingriffselement 122 durch das elastische Element 121 gegen den zweiten Positionierbereich 420 gedrückt, sodass der Richtungsregler 400 relativ zur Basis 100 positioniert wird. Entsprechend kann eine unerwünschte relative Bewegung zwischen dem Richtungsregler 400 und der Basis 100 während der Verwendung des bidirektionalen Ratschenschlüssels an einem Werkstück vermieden werden. Das elastische Element 121 kann eine Feder sein und das Eingriffselelement 122 kann eine runde Kugel oder Stahlkugel sein. Der zweite Positionierbereich 420 kann in einer Vertiefung für die Aufnahme des Eingriffselements 122 angebracht werden.
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Gemäß 3 und 4 wird der erste Eingriffsbereich 212 der ersten Klauenelemente 210 durch die Druckbereiche 410 des Richtungsreglers 400 in Richtung der Basis 100 gedrückt. Der zweite Eingriffsbereich 222 der zweiten Klauenelemente 220, welche nicht durch den Druckbereich 410 des Richtungsreglers 400 gedrückt werden, werden durch die Rückstellelemente 300 gedrückt, um von den Vertiefungen 110 in der Basis 100 hervorzustehen, und der zweite Eingriffsbereich 222 der zweiten Klauenelemente 220 steht mit dem inneren Zahnbereich 510 des Antriebselementes 500 in Eingriff. Dreht der Anwender den bidirektionalen Ratschenschlüssel im Uhrzeigersinn, gibt es keine relative Bewegung zwischen dem zweiten Eingriffsbereich 222 und dem Antriebselement 500. Demzufolge findet keine relative Bewegung zwischen dem Antriebselement 500 und der Basis 100 statt. Der Anwender kann das Werkstück mit dem bidirektionalen Ratschenschlüssel festschrauben oder lösen. Dreht der Anwender den bidirektionalen Ratschenschlüssel gegen den Uhrzeigersinn, rotiert das Antriebselement 500 relativ zu dem zweiten Eingriffsbereich 222. Dementsprechend findet eine relative Bewegung zwischen dem Antriebselement 500 und der Basis 100 statt. Der Anwender kann das Werkstück mit dem bidirektionalen Ratschenschlüssel in Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn nicht festschrauben oder lösen. Im Ergebnis erlaubt er dem Anwender, ein Werkstück mittels einer Vor- und Zurückbewegung festzuschrauben oder zu lösen, ohne das Handwerkzeug vom Werkstück zu lösen. Gleichermaßen kann der Anwender ein Werkstück in Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn festschrauben oder lösen, sobald der zweite Eingriffsbereich 222 der zweiten Klauenelemente 220 in Richtung der Basis 100 gedrückt wird und der erste Eingriffsbereich 212 der ersten Klauenelemente 210 gedrückt wird, um aus den Vertiefungen 110 der Basis 100 hervorzustehen. Folglich ist der bidirektionale Ratschenschlüssel mit einer bidirektionalen Ratschenfunktion ausgestattet.
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5 ist eine dreidimensionale Darstellung eines bidirektionalen Ratschenschlüssels gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In 5 ist der Griff 800 in zylindrischer Form ausgebildet. Das Antriebselement 500 kann weiterhin einen Treiberkopf 520 enthalten, welcher an einem Ende des Antriebselementes 500 angebracht ist, und der Treiberkopf ist ein Sechskant-Schlüsselkopf. Der Treiberkopf 520 kann auch ein Vierkant-Schlüsselkopf, ein Steckschlüsselkopf oder ein Schlüsselkopf-Adapter sein. Der Treiberkopf 520 kann auch anderen Formen entsprechen, um die jeweiligen Anforderungen zu erfüllen.
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Bezugnehmend auf 1 bis 4, beinhaltet ein Verfahren zur Änderung einer Drehrichtung in einer zuvor benannten bidirektionalen Ratschenstruktur 101 die folgenden Schritte. Die ersten Klauenelemente 210 und die zweiten Klauenelemente 220 sind schwenkbar an der Basis 100 angebracht. Jedes der ersten Klauenelemente 210 und der zweiten Klauenelemente 220 wird mit einer Rückstellkraft versehen, um aus der Basis 100 hervorzustehen. Die ersten Klauenelemente 210 werden in Richtung der Basis 100 gedrückt. Die zweiten Klauenelemente 220 werden durch die Rückstellkraft gedrückt, um aus der Basis 100 hervorzustehen. Der innere Zahnbereich 510 des Antriebselementes 500 steht mit den zweiten Klauenelementen 220 in Eingriff, sodass das Antriebselement 500 in einer Richtung gedreht wird.
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Entsprechend der vorab dargelegten Beschreibung verfügt die bidirektionale Ratschenstruktur über folgende Vorteile. Erstens ist die bidirektionale Ratschenstruktur stabil. Eine durch die bidirektionale Ratschenstruktur ausgeübte Kraft kann auf die Vielzahl an ersten Klauenelementen und die Vielzahl an zweiten Klauenelementen verteilt werden, sodass die bidirektionale Ratschenstruktur stabil ist. Weiterhin besitzen der Richtungsregler und die Basis größere Befestigungsflächen als in einer herkömmlichen Ratschenstruktur, sodass der Richtungsregler zuverlässiger an der Basis befestigt werden kann. Zweitens kann die Drehrichtung der bidirektionalen Ratschenstruktur stabil geändert werden. Die Drehrichtung der bidirektionalen Ratschenstruktur kann geändert werden, indem der Richtungsregler gedreht wird. Eine Kraft, welche während der Richtungsänderung generiert wird, kann über den Richtungsregler auf die Vielzahl an ersten Klauenelementen und die Vielzahl an zweiten Klauenelementen verteilt werden. Die einheitliche Anordnung der ersten Klauenelemente und der zweiten Klauenelemente kann die Beständigkeit des Richtungswechselvorgangs weiter erhöhen. Drittens kann die Richtung der bidirektionalen Ratschenstruktur leicht geändert werden. Die Richtung der bidirektionalen Ratschenstruktur kann durch eine Drehung des Richtungsreglers geändert werden. Die Basis wird vom Richtungsregler umgeben. Dies bedeutet, dass der Richtungsregler über einen längeren Arm verfügt als eine herkömmliche bidirektionale Ratschenstruktur. Weiterhin liegt ein Richtungsregler in einer herkömmlichen bidirektionalen Ratschenstruktur als kleiner Knopf mit einer kleinen Bedienungsfläche vor, während der Richtungsregler gemäß der vorliegenden Erfindung eine größere Bedienungsfläche anbietet, die den Benutzerkomfort erhöht.
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Entsprechend beinhaltet eine bidirektionale Ratschenstruktur eine Basis, ein erstes Klauenelement, ein zweites Klauenelement, zwei Rückstellelemente, einen Richtungsregler und ein Antriebselement. Das erste Klauenelement, das zweite Klauenelement, der Richtungsregler und das Antriebselement sind schwenkbar an der Basis angebracht. Das erste Klauenelement beinhaltet einen ersten Eingriffsbereich. Das zweite Klauenelement beinhaltet einen zweiten Eingriffsbereich. Der erste Eingriffsbereich und der zweite Eingriffsbereich werden abwechselnd gedrückt, um aus der Basis hervorzutreten. Die zwei Rückstellelemente dienen dazu, jeweils den ersten Eingriffsbereich oder das zweite Eingriffsbereich zu drücken, um aus der Basis hervorzustehen. Das erste Klauenelement und das zweite Klauenelement werden von dem Richtungsregler und dem Antriebselement umgeben. Der Richtungsregler dient dazu, das erste Klauenelement oder das zweite Klauenelement in Richtung der Basis zu drücken.
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Es ergibt sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich sind, ohne dabei über den Schutzbereich oder den Geist der Offenbarung hinauszugehen. In Anbetracht der vorstehenden Ausführung wird beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung ebenfalls abdeckt, sofern sie in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.
