DE2222387C3

DE2222387C3 - Torque wrench

Info

Publication number: DE2222387C3
Application number: DE19722222387
Authority: DE
Inventors: Basil Joseph Birmingham Hastings (Grossbritannien)
Original assignee: T Williams Drop Forgings and Tools Ltd
Current assignee: T Williams Drop Forgings and Tools Ltd
Filing date: 1972-05-06
Publication date: 1976-04-01

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel, bei dem Schlüsselkopf starr mit dem Außenende eines Hebels verbunden ist, der im Bereich dieses Außenendes in dem einen des rohrförmigen, den Griff bildenden Gehäuses schwenkbar gelagert ist, wobei das andere Ende des Hebels mit einem federbelasteten Teil in Eingriff steht, welches nachgibt, wenn das am Schlüssel- kopf aufgebrachte Drehmoment einen eingestellten Wert überschreitet.The invention relates to a torque wrench in which the wrench head is rigidly connected to the outer end of a Lever is connected, which in the area of this outer end in one of the tubular, forming the handle Housing is pivotably mounted, wherein the other end of the lever is in engagement with a spring-loaded part which yields when the key on the torque applied to the head exceeds a set value.

Bei einem bekannten Drehmomentschlüssel dieser Art, wie er in der DT-PS 15 03 011 beschrieben ist, ist der Hebel mit dem Schlüsselkopf um die Achse des Kopfes in dem rohrförmigen Handgriff verschwenkbar gelagert, und das Innenende des Hebels trägt einen gehärteten Stift, der mit einer in einer axial beweglichen, federvorgespannten Hülse gelagerten Rolle in Eingriff steht. Die zwischen diesen Teilen auftretende Reibung wird dadurch vermindert, daß noch zwischen der Oberfläche der Rolle und der Innenfläche des Handgriffes Kugeln vorgesehen sind, die in der die Rolle tragendenIn a known torque wrench of this type, as described in DT-PS 15 03 011, is the lever with the key head can be pivoted about the axis of the head in the tubular handle stored, and the inner end of the lever carries a hardened pin, which is connected to an axially movable, Spring-loaded sleeve mounted roller is engaged. The friction that occurs between these parts is reduced by the fact that there is still between the surface of the roller and the inner surface of the handle Balls are provided in the bearing the role Hülse in Öffnungen aufgenommen wird. Bei diesem bekannten Drehmomentschlüssel wird der relativ komphzierte Aufbau mit vielen beweglichen Te.len als nachteilhaft erfunden. Ul-ISleeve is received in openings. In this known torque wrench, the relatively complex structure with many movable parts is invented to be disadvantageous. Ul-I

Bei einem anderen bekannten Drehmomentschlussel der oben beschriebenen Art, wie ihn die US-PS 27 °\ 865 zeigt ist ebenfalls eine in dem Innenende des Hebels gelagerte Rolle vorgesehen, welche in Eingriff mit einer in einer Hülse gelagerten Kugel steht, wobei die Hülse verstellbar in das Gehäuse eingeschraubt und durch einen federvorgespannten Stößel abgestützt wird. Die Stellung der Hülse in dem Gehäuse kann axial verändert werden, um den als Ausgangspunkt gewählten Berührungspunkt zwischen der Rolle und der Kugel zu verändern. Dieser bekannte Drehmomentschlüssel weist ebenfalls einen vergleichsweise komplizierten Aufbau mit vielen beweglichen Teilen auf.In another known torque wrench of the type described above, as shown in US Pat. No. 27 ° \ 865, a roller mounted in the inner end of the lever is also provided, which is in engagement with a ball mounted in a sleeve, the sleeve being adjustable in the housing is screwed in and supported by a spring-loaded plunger. The position of the sleeve in the housing can be changed axially in order to change the point of contact selected as the starting point between the roller and the ball. This known torque wrench also has a comparatively complicated structure with many moving parts.

Eine weitere bekannte Bauart eines Drehmomentschlüssels der eingangs definierten Art ist in der US-PS 27 43 638 beschrieben, bei der zwischen einer Ausnehmung in dem Innenende des Hebels und einer keilförmigen Ausnehmung eines federvorgespannten Stößels ein trapezähnlicher Körper angeordnet ist. Bei Erreichen bzw. Überschreiten des Drehmomentes wird dieser Körper über eine seiner Kanten verkippt, wobei insbesondere der Nachteil besteht, daß die vergleichsweise scharfen Kanten des Formkörpers verschleißen und daher die Genauigkeit des Drehmomentschlüssels relativ schnell nachlassen kann.Another known type of torque wrench of the type defined in the opening paragraph is in US-PS 27 43 638 described, in which between a recess in the inner end of the lever and a wedge-shaped recess of a spring-loaded plunger a trapezoidal body is arranged. When the torque is reached or exceeded, this body is tilted over one of its edges, with In particular, there is the disadvantage that the comparatively sharp edges of the molding wear out and therefore the accuracy of the torque wrench can deteriorate relatively quickly.

Aus der GB-PS 9 66 947 ist ferner eine abweichende Bauweise eines Drehmomentschlüssels bekannt, bei der der Schlüsselkopf starr mit dem Außenende eines ersten Hebels verbunden ist, welcher schwenkbar auf einem Stift im Bereich des Außenendes des rohrförmigen Handgriffes gelagert ist. Das Innenende dieses Hebels ist gelenkig über einen Stift mit einem zweiten Hebel verbunden, und eine Kugel ist zwischen dem Innenende des zweiten Hebels und einem federvorgespannten Stößel angeordnet, wobei eine Feder von einem äußeren Teil des Handgriffes aufgenommen und durch einen von außen zugänglichen Kopf einer Schraube in ihrer Spannkraft verstellbar ist. Bei diesem bekannten Drehmomentschlüssel besteht abgesehen von der wiederum vergleichsweise aufwendigen Konstruktion der zusätzliche Nachteil, daß die Gelenkverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel verschleißen kann und darüber hinaus für den zweiten Hebel vergleichsweise komplizierte Führungsflächen erforderlich sind, die ebenfalls dem Verschleiß unterliegen.From GB-PS 9 66 947 a different design of a torque wrench is also known in which the key head is rigidly connected to the outer end of a first lever which can be pivoted open a pin is mounted in the region of the outer end of the tubular handle. The inner end of this lever is articulated via a pin to a second lever, and a ball is arranged between the inner end of the second lever and a spring-loaded plunger, a spring from one added outer part of the handle and an externally accessible head of a screw in their clamping force is adjustable. In this known torque wrench, apart from the again comparatively complex construction of the additional disadvantage that the articulation between the first and the second lever wear out can and also requires comparatively complicated guide surfaces for the second lever that are also subject to wear and tear.

Ausgehend von einem Drehmomentschlüssel der eingangs beschriebenen Bauart liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Aufbau dieser bekannten Drehmomentschlüssel erheblich zu vereinfachen, wobei gleichzeitig eine minimale Anzahl beweglicher Teile angestrebt wird.Based on a torque wrench of the type described above, the invention is the The object is to simplify the structure of this known torque wrench considerably, with at the same time a minimum number of moving parts is sought.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Innenende des Hebels als geneigte Nockenfläche ausgebildet ist, welche direkt mit einer Kugel in Eingriff steht, die gegen einen axial in dem Gehäuse gegen die Druckkraft der Feder bewegbaren Teil aufsitzt.This object is achieved in that the inner end of the lever is designed as an inclined cam surface which is directly in engagement with a ball which rests against an axially movable part in the housing against the compressive force of the spring.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil einer besonders einfachen und robusten Bauweise erzielt, die wegen der minimalen Anzahl beweglicher Teile einen verschleißarmen Betrieb und somit eine hohe Lebensdauer des Drehmomentschlüssels gewährleistet. Darüber hinaus läßt sich ein derartiger Drehmomentschlüssel ausgesprochen wirtschaftlich herstellen.The invention achieves in particular the advantage of a particularly simple and robust construction which, because of the minimal number of moving parts, results in low-wear operation and thus high Lifetime of the torque wrench guaranteed. In addition, such a torque wrench can be produced extremely economically.

Bei einer besonders bevorzugten AusführungsformIn a particularly preferred embodiment

nach der Erfindung ist der Teil gegen den die Kugel aufsitzt als in einer am Gehäuse befestigten Passung axial gleitbare Stößel ausgebildet, und die Feder zwischen einer Schulter an dem von der Kugel entfernt liegenden Ende des Stößels und einer Hülse angeordnet, welche verstellbar durch eine in dem Gehäuse befestigte Mutter geschraubt ist.According to the invention, the part against which the ball rests is in a fit attached to the housing axially slidable plunger formed, and the spring is located between a shoulder on that of the ball lying end of the plunger and a sleeve arranged which is adjustable by a fixed in the housing Nut is screwed.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein axial geeichtes Skalenrohr auf der Hülse zwischen einer Mutter und einer auf das Hinterende der Hülse aufgeschraubte Handhabe angeordnet, wobei das Skalenrohr aus dem von dem Schlüsselkopf entfernt liegenden Ende des Gehäuses vorsteht. Hierdurch wird eine besonders einfache Einstellmöglichkeit des zu übertragenden Drehmomentes geschaffen.According to an advantageous development of the invention is an axially calibrated graduated tube on the sleeve between a nut and one on the rear end the handle screwed onto the sleeve, the graduated tube being removed from the wrench head protruding end of the housing. This enables a particularly simple setting of the to transmitting torque created.

Im einzelnen kann der Drehmomentschlüssel nach der Erfindung derart ausgestaltet werden, daß das Innenende des Hebels zwischen im Abstand angeordneten parallelen Führungsflanschen aufgenommen ist, die sich nach vorne von der Passung des Stößels erstrekken. In detail, the torque wrench according to the invention can be designed in such a way that the inner end of the lever is received between spaced parallel guide flanges which extend forward from the fit of the ram.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung kann es von Vorteil sein, eine Rolle in der Nockenoberfläche anzuordnen.In a modified embodiment of the invention, it may be advantageous to have a role in the To arrange cam surface.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is illustrated by way of example in the drawings embodiment explained in more detail. It shows

F i g. I eine Draufsicht des Schraubenschlüssels,F i g. I a top view of the wrench,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht in der der Hebel teilweise herausgezogen ist undF i g. 2 is a partially sectioned perspective view in which the lever is partially pulled out and

F i g. 3 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab.F i g. 3 shows a longitudinal section on an enlarged scale.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform des Schraubenschlüssels ist ein Schlüsselkopf 10 mit jeder zweckdienlichen Art, Sockel oder Zapfen, feststehend oder Ratsche, starr an dem Außenende eines Hebels 11 von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt befestigt, welcher in das Vorderende eines rohrförmigen Gehäuses 12 paßt. Dieses Ende des Gehäuses weist einen elliptischen Querschnitt auf, während sein Hinterende einen kreisförmigen Querschnitt hat.In the illustrated embodiment of the wrench, a wrench head 10 is with each appropriate type, base or pin, fixed or ratchet, rigidly attached to the outer end of a lever 11 of substantially rectangular cross-section, which is attached to the front end of a tubular Housing 12 fits. This end of the housing has an elliptical cross-section, while its rear end has a circular cross-section.

Der Hebel ist an dem Gehäuse mittels eines StiftesThe lever is on the housing by means of a pin

13 an einem Punkt nahe dem Schlüsselkopf angelenkt. Der Hebel verjüngt sich in Richtung seines Innenendes, welches die am besten aus F i g. 2 ersichtliche Form hat und endet in einer Nockenoberfläche 14, die in einem Winkel von ungefähr 45" zur Längsachse des Hebels geneigt ist.13 hinged at a point near the key head. The lever tapers towards its inner end, which is the best from FIG. 2 has an apparent shape and ends in a cam surface 14, which is in a At an angle of approximately 45 "to the longitudinal axis of the lever.

Das innere Ende des Hebels ist zwischen im Abstand angeordneten parallelen Führungsflanschen 15 aufgenommen, welche sich von einer Passung 16 nach vorne erstrecken, die in dem Rohr mittels gegenüberliegenden Schrauben 17 festgelegt ist. Die NockenoberflächeThe inner end of the lever is received between spaced parallel guide flanges 15, which extend forward from a fitting 16 formed in the tube by means of opposing Screws 17 is set. The cam surface

14 ist geeignet um in Eingriff mit einer Kugel 18 zu gelangen, die in dem Vorderende einer axialen Bohrung in der Passung 16 sitzt und auf der Rückseite durch einen Stößel 19 abgestützt ist, welcher in der Bohrung gleitbar ist. An seinem Hinterende endet der Stößel in einer radial vorstehenden Schulter oder Kragen 21, welcher in Gleitpassung in dem Gehäuse an- 60 · geordnet ist und weiterhin in einem vorspringenden Zapfen 22, welcher das Vorderende einer Druckfeder 23 örtlich festlegt, die in dem hinteren Teil des Gehäuses angeordnet ist. Ein Anschlag für das Hinterende der Feder ist durch eine Scheibe 24 gebildet, welche in Gleitpassung in dem Gehäuse befindlich ist und gegen die das Vorderende einer mit Außengewinde versehenen Druckhülse 25 anliegt. Die Hülse ist durch eine Mutter 26 geschraubt, welche in dem Gehäuse durch gegenüberliegende Schrauben 27 festgelegt ist. Ein in Achsrichtung geeichtes Skalen-Rohr 28 paßt über den hinteren Teil der Hülse 25 und ist axial zwischen einer Mutter 29, die verstellbar auf die Hülse im Inneren des Gehäuses aufgeschraubt ist und einer Handgriffseinrichtung eingeklemmt, welche aus einer Nabe 31, die auf das Hinterende der Hülse aufgeschraubt ist und einem schlaufenförmigen Handgriff 32 besteht, mittels dessen die Hülse gedreht werden kann, um die Vorspannung der Feder zu ändern. Die Vorspannung wird durch die Skala 33 auf dem Rohr 28 angezeigt, welche über das Hinterende des Gehäuses vorstehend sichtbar ist.14 is adapted to come into engagement with a ball 18 which is in the front end of an axial bore sits in the fit 16 and is supported on the back by a plunger 19, which in the Bore is slidable. At its rear end, the plunger ends in a radially protruding shoulder or collar 21, which is arranged in a sliding fit in the housing and furthermore in a protruding Pin 22 which locates the front end of a compression spring 23 in the rear of the housing is arranged. A stop for the rear end of the spring is formed by a washer 24 which is shown in FIG Slidably fit in the housing and against which the front end of an externally threaded Pressure sleeve 25 is applied. The sleeve is screwed through a nut 26 which passes into the housing opposite screws 27 is set. An axially calibrated scale tube 28 fits over the rear part of the sleeve 25 and is axially between a nut 29 which is adjustable on the sleeve inside the Housing is screwed and clamped a handle device, which consists of a hub 31, the is screwed onto the rear end of the sleeve and consists of a loop-shaped handle 32, by means of the sleeve of which can be rotated to change the preload of the spring. The bias is indicated by the scale 33 on the tube 28 which is visible above the rear end of the housing protruding is.

Normalerweise hält die durch die Feder auf die Kugel 18 über den Stößel 19 aufgebrachte Axialkraft, die auf die Nockenoberfläche am Innenende des Hebels wirkt, den Hebel in der in F i g. 3 veranschaulichten Lage, in der eine Kante des Hebels gegen eine Seite des Gehäuses anliegt und ein erheblicher Zwischenraum zwischen der gegenüberliegenden Kante des Hebels und dem Gehäuse vorhanden ist.Normally, the axial force applied by the spring to the ball 18 via the plunger 19, which acts on the cam surface at the inner end of the lever, the lever in the position shown in FIG. 3 illustrated Position in which one edge of the lever rests against one side of the housing and a significant gap is present between the opposite edge of the lever and the housing.

Bei Anwendung des Schraubenschlüssels wird die Druckhülse 25 mittels des Handgriffes gedreht, um die Vorspannung der Feder 23 einzustellen, bis die Skala auf dem Rohr 28 den angestrebten Maximalwert des Drehmomentes anzeigt, welches auf eine anzuziehende Mutter oder Bolzen aufgebracht werden soll.When using the wrench, the pressure sleeve 25 is rotated by means of the handle to the Adjust the bias of the spring 23 until the scale on the tube 28 reaches the desired maximum value of the Torque indicates which is to be applied to a nut or bolt to be tightened.

Der Schraubenschlüssel wird dann verwendet, um die Mutter oder den Bolzen anzuziehen, bis das aufgebrachte Drehmoment ausreicht, um die Haltekraft zu überwinden, die auf das Innenende des Hebels durch die über den Stößel 19 und die Kugel 18 auf die geneigte Nockenfläche 14 wirkende Feder ausgeübt wird.The wrench is then used to tighten the nut or bolt until the applied Torque is sufficient to overcome the holding force exerted on the inside end of the lever the spring acting on the inclined cam surface 14 via the plunger 19 and the ball 18 is exerted.

Die Nockenfläche zwingt dann die Kugel nach hinten, und das Innenende des Hebels bewegt sich quer durch das Gehäuse und schlägt gegen die Wandung des Gehäuses mit erheblicher Kraft an. Sogar falls der Benutzer des Schraubenschlüssels das Nachgeben des Schlüssels nicht bemerkt hat, zeigt ihm das durch das Anschlagen des Hebels an dem Gehäuse erzeugte Geräusch an, daß er die Grenze des Drehmomentes erreicht hat.The cam surface then forces the ball backward and the inside end of the lever moves transversely through the housing and strikes against the wall of the housing with considerable force. Even if the user of the wrench has not noticed the wrench giving way, shows him this by the Striking the lever on the housing generated noise that it reached the limit of torque has.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung ist eine Rolle in das Ende des Hebels quer über die Nockenfläche eingesetzt, dort wo diese in Eingriff mit der Kugel steht. Diese Rolle verringert die Reibung zwischen der Nockenoberfläche und der Kugel und verringert folglich auch den Verschleiß, welcher der üblichste Grund der verringerten Genauigkeit eines derartigen Schraubenschlüssels darstellt.In a modified embodiment according to the invention, a roller in the end of the lever is transverse inserted over the cam surface where it engages the ball. This role reduces that Friction between the cam surface and the ball and consequently also reduces wear, which the most common cause of the decreased accuracy of such a wrench.

Die Wirkungen des Verschleißes können durch Einsatzhärten des Endes des Hebels verringert werden oder dadurch, daß die Nockenfläche mit hartem Material überzogen wird. Der Stößel kann gleichfalls aus einsatzgehärtetem Stahl oder aus Nylon hergestellt sein. Schmierfett wird nach Belieben bei allen arbeitenden Teilen verwendet, wenn der Drehmomentschlüssel zusammengesetzt wird.The effects of wear can be reduced by case hardening the end of the lever or by coating the cam surface with hard material. The plunger can also be used case-hardened steel or nylon. Grease is working at will at all Parts used when assembling the torque wrench.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drehmomentschlüssel, bei dem der Schiüsselkopf starr mit dem Außenende eines Hebels ver- bunden ist, der im Bereich dieses Außenendes in dem einen Ende des rohrförmigen, den Griff bildenden Gehäuses verschwenkbar gelagert ist, wobei das andere Ende des Hebels mit einem federbelasteten Teil in Eingriff steht, welches nachgibt, wenn das am Schlüsselkopf aufgebrachte Drehmoment einen eingestellten Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, "daß das Innenende des Hebels (11) als geneigte Nockenfläche (14) ausgebildet ist, welche direkt mit e'ner Kugel (18) in Eingriff steht, die gegen einen axial in dem Gehäuse (12) gegen die Druckkraft der Feder bewegbaren Teil (19) aufsitzt.1. Torque wrench in which the key head is rigidly connected to the outer end of a lever is bound, which is pivotably mounted in the region of this outer end in one end of the tubular housing forming the handle, wherein the other end of the lever engages a spring-loaded part which yields when the torque applied to the wrench head exceeds a set value, thereby characterized "that the inner end of the lever (11) is designed as an inclined cam surface (14) which is directly engaged with a ball (18) which is axially in the housing (12) seated against the pressure force of the spring movable part (19).

2. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (19) als in einer am Gehäuse (12) befestigten Passung (16) axial gleitbarer Stößel (19) ausgebildet ist und daß die Feder (23) zwischen einer Schulter (21) an dem von der Kugel (18) entfernt liegenden Ende des Stößels (19) und einer Hülse (25) angeordnet ist, welche verstellbar durch eine in dem Gehäuse befestigte Mutter (26) geschraubt ist.2. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the part (19) as in one on the housing (12) attached fitting (16) axially slidable plunger (19) is formed and that the Spring (23) between a shoulder (21) at the end of the plunger remote from the ball (18) (19) and a sleeve (25) is arranged, which is adjustably screwed by a nut (26) fastened in the housing.

3. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial geeichtes Skalenrohr (28) auf der Hülse zwischen einer Mutter (29) und einer auf das Hinterende der Hülse (25) aufgeschraubten Handhabe (31, 32) angeordnet ist, wobei das Skalenrohr (28) aus dem von dem Schlüsselkopf entfernt liegenden Ende des Gehäuses vorsteht.3. Torque wrench according to claim 2, characterized in that an axially calibrated scale tube (28) on the sleeve between a nut (29) and a handle (31, 32) screwed onto the rear end of the sleeve (25) is arranged, the graduated tube (28) protruding from the end of the housing remote from the key head.

4. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenende des Hebels (11) zwischen im Abstand angeordneten parallelen Führungsflanschen (15) aufgenommen ist, die sich nach vorne von der Passung (16) des Stößels (19) erstrecken.4. Torque wrench according to claim 2, characterized in that the inner end of the lever (11) is received between spaced parallel guide flanges (15), the extend forward from the fitting (16) of the plunger (19).

5. Drehmomentschlüssel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle in der Nokkenoberflache (14) angeordnet ist.5. Torque wrench according to claim I, characterized in that a roller is arranged in the cam surface (14).

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