DE3140288A1

DE3140288A1 - Self-releasing torque wrench

Info

Publication number: DE3140288A1
Application number: DE19813140288
Authority: DE
Inventors: Kurt 5650 Solingen Kränzer
Original assignee: FORST SALTUS WERK; Saltus Werk Max Forst GmbH
Current assignee: FORST SALTUS WERK; Prosperas GmbH
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1983-04-28

Abstract

The invention relates to a self-releasing torque wrench having a spring-loaded coupling between tool holder (19/19') and tool handle (1), which coupling effects the release and is formed by balls (22) which are mounted in a cage (19) and are stressed radially outwards centrally by an axially running tension spring (14) and which project with a part of their circumferential surface into depressions (23) in a bush (24) surrounding the cage (19), which depressions are rounded and have a greater cross-section than the outwardly protruding circumferential region of the balls (22), and proposes, in order to achieve a design which is easy to use, simple to manufacture and acts uniformly in both directions of rotation, that the inner cross-section forming the depressions (23) be formed in the manner of a polygon having rounded vertex regions (B) which extend on both sides above a central ball bearing point (P) and between which a short concentric cage-bearing portion (25) extends in an angularly symmetrical position with respect to respectively adjacent balls (22). <IMAGE>

Description

Selbstauslösender Drehmomentschlüssel Self-releasing torque wrench

Die Erfindung betrifft einen selbstauslösenden Drehmomentschlüssel mit einer die Auslösung bewirkenden federbelasteten Kupplung zwischen Werkzeugträger und Werkzeugheft, welche Kupplung vori in einem Käfig gelagerten Kugeln gebildet ist, die zentral von einer axial verlaufenden Spannfeder radial auSwärts belastet sind und mit einem Teil ihrer Umfangsfläche in Vertiefungen einer den Käfig umfassenden Büchse ragen, welche Vertiefungen gerundet verlaufen und einen grösseren Querschnitt besitzen als der auswärts vorstehende Umfangsbereich der Kugeln.The invention relates to a self-releasing torque wrench with a spring-loaded coupling between the tool carrier that causes the release and tool handle, which coupling formed from balls stored in a cage is, which is loaded centrally by an axially extending tension spring radially outwards are and with part of their circumferential surface in recesses of a cage encompassing Bushes protrude, which recesses are rounded and have a larger cross-section have than the outwardly protruding peripheral portion of the balls.

Eine derartige Ausgestaltung ist bekannt aus der GB-PS 856 136, wobei die Vertiefungen eine dem Kugeldurchmesser angepaßte Stufe ausbilden, die in kontinuierlichem Bogen bis auf das Maß des Außendurchmessers des Käfigs ausläuft. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist die Tatsache einer erschwerten Herstellung der Vertiefungen. Sodann wirkt dieser Drehmomentschlüssel nicht in beiden Drehrichtungen gleichmäßig.Such a configuration is known from GB-PS 856 136, wherein the depressions form a step adapted to the ball diameter, which in continuous Arc runs out to the extent of the outer diameter of the cage. Downside to this Design is the fact that the production of the depressions is difficult. Then this torque wrench does not work equally in both directions of rotation.

Ein weiterer Nachteil ist in dem größeren Verschleiß zu sehen, der insbesondere an der stufenartigen Übergangsstelle der Vertiefungen auftritt. Darüber hinaus liegt keine gleichmäßige Abstützung des Werkzeugträgers im Bereich der Kupplungsstelle vor.Another disadvantage is the greater wear and tear that the occurs in particular at the step-like transition point of the depressions. About that In addition, there is no uniform support of the tool carrier in the area of the coupling point before.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentschlüssel der vorgenannten Gattung in herstellungstechnisch einfacher Weise gebrauchsvorteilhafter auszugestalten derart, daß neben einem geringeren Verschleiß, leichterer Herstellbarkeit und verbesserter Abstützung des Werkzeugträgers dieser in beiden Drehrichtungen gleichmäßig wirkt.The object of the invention is based on the object of a torque wrench of the aforementioned type more advantageous in terms of production technology in a simple manner design in such a way that besides less wear and tear, lighter Manufacturability and improved support of the tool carrier this in both Direction of rotation acts evenly.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der die Vertiefungen formende Innenquerschnitt in Art eines Polygones mit gerundeten, sich beiderseits über einen mittleren Kugelanlagepunkt- erstreckenden Scheitelbereichen gebildet ist, zwischen denen sich in winkelsymmetrischer Lage zu jeweils benachbarten Kugeln ein kurzer konzentrischer Käfig-Lagerabschnitt erstreckt. This problem is solved by the fact that the one shaping the depressions Internal cross-section in the manner of a polygon with rounded, on both sides over a middle Kugelanlagpunkt- extending apex areas is formed between which are in an angularly symmetrical position to each adjacent balls a short concentric cage bearing section extends.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Drehmomentschlüssel von erhöhtem Gebrauchswert geschaffen Der die Vertiefungen formende Innenquerschnitt gestattet wegen seiner symmetrischen Gestalt eine erleichterte Herstellung unter Reduzierung der Herstellungskosten des Drehmomentschlüssels. Sodann liegt eine punktförmige Abstützung der Kugeln im mittleren Scheitel bereich der Vertiefungen vor, wobei die in winkelsymmetrischer Lage zu jeweils benachbarten Kugeln vorgesehenen konzentrischen Käfig-Lagerabschnitte zu einer insgesamt gleichmäßigen Abstützung des Käfigs im Bereich der Kupplung führen. Der Drehmomentschlüssel wirkt in beiden Mitnahmerichtungen gleichmäßig. Es ist eine feinfühlige Einstellbarkeit gegeben. As a result of such an embodiment, there is a generic torque wrench Created of increased practical value The internal cross-section that forms the depressions due to its symmetrical shape, facilitated production under Reduction of the manufacturing costs of the torque wrench. Then there is a point-like one Support of the balls in the middle apex area of the wells before, wherein the concentric spheres provided in an angularly symmetrical position with respect to the respectively adjacent spheres Cage bearing sections for an overall uniform support of the cage in the Guide area of the clutch. The torque wrench works in both driving directions evenly. There is a sensitive adjustability.

Auch ist der Verschleiß stark herabgesetzt, so daß über lange Gebrauchszeiten eine genaue Auslösung gewährleistet ist. The wear is also greatly reduced, so that over long periods of use an exact release is guaranteed.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß das Polygon einen dreieckförmigen Grundriß besitzt. Es liegen in einem solchen Falle drei Kugelanlagepunkte und drei Käfig-Lagerabschnitte vor, und zwar in gleichmäßiger Winkelverteilung.An advantageous development can be seen in the fact that the polygon has a triangular plan. In such a case there are three ball contact points and three cage bearing sections, in an even angular distribution.

Damit das Werkzeugheft bei Benutzung gut in der Hand liegt, ist die Mantelfläche des Werkzeugheftes über die ganze Länge kodiert.The The outer surface of the tool handle is coded over the entire length.

Zwecks Verminderung der Reibung ist der Werkzeugträger im Werkzeugheft durch beiderends angeordnete Axial-Nadellager gestützt, welche im wesentlichen Axialkräfte aufzunehmen haben.The tool holder is in the tool handle to reduce friction supported by axial needle roller bearings arranged at both ends, which essentially produce axial forces have to include.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Federspannkraft einstellbar ist derart, daß das obere von einer Nachstellmutter belastete Ende der Spannfeder andererends in einen Topf eintritt, dessen Boden auf eine die Kupplungskugeln belastende Zentral kugel drückt. Demgemäß kann die Feder in ihrem Durchmesser groß gehalten werden trotz durchmesserkleinerer Zentralkugel. Das der Zentralkugel ' zugekehrte Ende der Feder ist sodann sicher fixiert und übt keinen störenden Einfluß aus.Another advantage is that the spring tensioning force is adjustable is such that the upper end of the tension spring loaded by an adjusting nut the other end enters a pot, the bottom of which on a loading the coupling balls Central ball presses. Accordingly, the spring can be made large in diameter become despite the smaller diameter central sphere. The one facing the central sphere The end of the spring is then securely fixed and does not have any disruptive influence.

Dabei erweist es sich von Vorteil, daß der Topfboden eine Kehle zum Teil-Eingriff der Zentral kugel besitzt. Die von der Spannfeder ausgeübte Kraft wird daher stets zentral in die Zentral kugel eingeleitet.It proves to be advantageous that the bottom of the pot has a groove to the Has partial engagement of the central ball. The force exerted by the tension spring is therefore always introduced centrally into the central sphere.

Eine Abweichung ist nicht möglich, so daß in Verbindung mit der vorerwähnten gleichmäßigen Abstützung des Käfigs im Bereich der Kupplungsstelle eine absolut gleichmäßige Kraftverteilung auftritt.A deviation is not possible, so that in connection with the aforementioned uniform support of the cage in the area of the coupling point an absolute uniform force distribution occurs.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 6 erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht eines Drehmomentschlüssels mit zugeordnetem, als Nuß ausgebildetem Werkzeug, Fig. 2 einen Längsmittelschnitt durch Fig. 1, Fig. 3 in stark vergrößerter Darstellung einen Längsmittelschnitt im Bereich der Kupplung gemäß der Grundstellung des Drehmomentsch 1 üssel s, Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 3 im Bereich der Kugeln, Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch in der Auslösestellung und Fig. 6 einen Querschnitt durch Fig. 5 im Bereich der Kugeln.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Fig. 1 to 6 explained. It shows: FIG. 1 a view of a torque wrench with an associated tool designed as a nut, FIG. 2 shows a longitudinal center section through Fig. 1, Fig. 3 in a greatly enlarged representation a longitudinal center section in the area of the clutch according to the basic position of the torque wrench, Fig. 4 shows a cross section through FIG. 3 in the area of the balls, FIG. 5 shows a cross section corresponding to FIG. 3 Illustration, but in the release position and FIG. 6 shows a cross section through FIG. 5 in the area of the balls.

Der Drehmomentschlüssel besitzt ein zylindrisches Werkzeugheft 1, dessen Mantelfläche, wie in Fig. 1 dargestellt ist, auf ganzer Länge eine Kordierung 2 aufweist. Das hülsenartig gestaltete Werkzeugheft 1 bildet an seinem oberen Ende 1 ein Innengewinde 3 aus, in welches eine mit einem Innensechskant 4 für ein entsprechendes Verstellwerkzeug ausgestattete Nachstellmutter 5 eingeschraubt ist. Letztere wird von einem endständigen Deckel 6 überfangen, der mit einem Gewindefortsatz 7 in das Ende 1 eintritt.The torque wrench has a cylindrical tool handle 1, the outer surface of which, as shown in FIG. 1, has a cord over its entire length 2 has. The sleeve-like tool handle 1 forms at its upper end 1 an internal thread 3, in which one with a hexagon socket 4 for a corresponding Adjusting tool equipped adjusting nut 5 is screwed. The latter will Covered by a terminal cover 6, which with a threaded extension 7 into the End of 1 entry.

An der Nachstellmutter 5 stützt sich der Boden 8 eines topfförmigen Zwischenstücks 9 ab. Auf der Mantelfläche des Zwischenstücks 9 befindet sich eine Markierung 10, die durch ein Fenster 11 des Werkzeugheftes 1 erkennbar ist und mit einer dortigen Skala 12 zusammenwirkt.The bottom 8 of a cup-shaped is supported on the adjusting nut 5 Intermediate piece 9 from. On the outer surface of the intermediate piece 9 is a Marking 10, which can be seen through a window 11 of the tool handle 1 and with a local scale 12 cooperates.

Innenseitig tritt gegen den Topfboden 8 des Zwischenstücks 9 ein Axial-Nadellager 13, an welchem sich das eine Ende einer axial im Werkzeugheft verlaufenden Spannfeder 14 abstützt. Dieselbe ist als Druckfeder ausgebildet, deren anderes Ende in einen im Heft 1 längsverschieblich geführten Topf 15 eintritt und dessen Topfboden 16 beaufschlagt. Mittig ist die Unterseite des Topfbodens 16 mit einer Kehle 17 ausgestattet, welche zum Teil-Eingriff einer in einer zentralen Bohrung 18 eines Käfigs 19 geführten Zentral kugel 20 dient. In die zentrale Bohrung 18 münden drei in gleicher Winkelverteilung angeordnete, radiale Käfigbohrungen 21, die Kupplungskugeln 22 aufnehmen.On the inside, an axial needle bearing occurs against the pot bottom 8 of the intermediate piece 9 13, on which one end of a tension spring running axially in the tool handle is located 14 supports. The same is designed as a compression spring, the other end in a In the booklet 1 longitudinally displaceable pot 15 enters and its pot bottom 16 applied. In the middle, the underside of the pot base 16 is equipped with a groove 17, which partially engages a guided in a central bore 18 of a cage 19 Central ball 20 is used. Three open into the central bore 18 with the same angular distribution arranged, radial cage bores 21, the coupling balls 22 receive.

Letztere werden von der Zentral kugel 20 in radialer Richtung auswärts gedrückt. Begrenzt ist die Verlagerung der über den Außendurchmesser des Käfigs vorstehenden Kupplungskugeln 22 durch Vertiefungen 23 einer den Käfig 19 umfassenden, in dem Heft 1 fest angeordneten Büchse 24.The latter are from the central ball 20 in the radial direction outward pressed. The displacement of the outside diameter of the cage is limited protruding coupling balls 22 through recesses 23 of a cage 19 encompassing, in the booklet 1 fixed sleeve 24.

Beim Ausführungsbeispiel ist der die Vertiefungen 23 formende Innen-Querschnitt als Polygon mit dreieckförmigem Grundriß gestaltet, dessen Scheitelbereiche B gerundet sind. Der mittlere Kugelanlagepunkt P befindet sich demgemäß an der tiefsten Stelle der Vertiefung 23, also in der Mitte des Scheitelbereiches B. In winkelsymmetrischer Anordnung zwischen jeweils benachbarten Kugeln 22 erstreckt sich ein kurzer konzentrischer Käfig-Lagerabschnitt 25. Somit erfährt der Käfig 19 eine Abstützung an drei Kugelanlagepunkten P und an drei Käfig-Lagerabschnitten 25, welche Abstützpunkte, durch Strahlen in Fig. 4 angedeutet, in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnet sind.In the exemplary embodiment, the inner cross section that forms the depressions 23 is designed as a polygon with a triangular outline, the apex areas B of which are rounded are. The middle ball contact point P is accordingly at the lowest point the recess 23, that is in the middle of the apex region B. In angularly symmetrical arrangement between adjacent balls 22 extends a short concentric cage bearing section 25. Thus, the cage 19 experiences a Support on three ball contact points P and on three cage bearing sections 25, which Support points, indicated by rays in FIG. 4, in a uniform angular distribution are arranged.

An die Büchse 24 schließt sich ein in das Innengewinde des unteren Endes 1" des Heftes eingeschraubtes Verschlußteil 26 an, welches ein Axial-Nadellager 27 trägt, an welchem sich der Käfig 19 abstützt, der sich seinerseits in einen das Verschlußteil 26 durchsetzenden Betätigungsschaft 19' fortsetzt. Endseitig ist dieser mit einem Vierkant 28 zum Anstecken eines Werkzeugs versehen, welches in vorliegendem Falle als Nuß 29 ausgebildet ist.To the sleeve 24 includes a in the internal thread of the lower End 1 "of the booklet screwed closure part 26, which is an axial needle bearing 27 carries, on which the cage 19 is supported, which in turn is in a Closing part 26 penetrating actuating shaft 19 'continues. This is the end of the line provided with a square 28 for attaching a tool, which in the present Trap is designed as a nut 29.

Gemäß Fig. 2 bis 4 nimmt der Drehmomentschlüssel die Ausgangsstellung ein. Die Kupplungskugeln 22 stützen sich demgemäß an den mittleren Kugelanlagepunkten P ab. Wird nun mittels des Werkzeugheftes 1 eine Kraft über das Werkzeug 29 auf eine Schraube ausgeübt und übersteigt diese Kraft ein gewisses Drehmoment, so führt dieses zu einer Relativverdrehung des Werkzeugheftes 1 mit Büchse 24 zum aus Käfig 19 und Betätigungsschaft 19' bestehenden Werkzeugträger. Die Kugeln 22 werden über die gerundeten Scheitelbereiche B in radialer Richtung einwärtsgesteuert und verlagern die Zentral kugel 20 in Aufwärtsrichtung, die ihrerseits über den Topfboden 16 die Spannfeder 14 zusammendrückt, vergl. Fig. 5 und 6. Dem Benutzer ist damit angezeigt, daß das eingestellte Drehmoment erreicht ist.According to FIGS. 2 to 4, the torque wrench takes the starting position a. The coupling balls 22 are accordingly based on the central ball contact points P from. If a force is now applied via the tool 29 by means of the tool handle 1 If a screw is exerted and this force exceeds a certain torque, it leads this to a relative rotation of the tool handle 1 with sleeve 24 to the cage 19 and operating shaft 19 'existing tool carrier. The balls 22 are over the rounded apex regions B are controlled inwardly in the radial direction and displace the central ball 20 in the upward direction, which in turn over the pot bottom 16 the Tension spring 14 compresses, see Fig. 5 and 6. The user is thus indicated, that the set torque has been reached.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and shown in the drawing New features are essential to the invention, even if they are not in the claims are expressly claimed.

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Claims

CLAIMS Self-releasing torque wrench with a release causing spring-loaded coupling between tool carrier and tool handle, which Coupling is formed by balls mounted in a cage, which is centrally from a axially 'extending tension spring are loaded radially outward and with a part their circumferential surface in recesses of a sleeve encompassing the cage protrude, which Wells are rounded and have a larger cross-section than that outwardly projecting peripheral region of the balls, characterized in that the the recesses (23) shaping internal cross-section in the manner of a polygon with rounded, vertex areas extending on both sides over a central ball contact point (P) (B) is formed, between which in an angularly symmetrical position to each adjacent Balls (22) a short concentric cage bearing section (25) extends.

2. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the polygon has a triangular outline.

3. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the outer surface of the tool handle (1) is corded over the entire length.

4. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the tool holder in the tool handle (1) by axial needle roller bearings at both ends (13, 27) is supported.

5. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the spring tension is adjustable in such a way that the top of an adjusting nut (5) the loaded end of the tension spring (14) enters a pot (15) at the other end, whose bottom (16) on a coupling balls (22) loading central ball (20) presses.

6. Torque wrench according to claim 1, characterized in that the pot bottom (16) has a groove (17) for partial engagement of the central ball (20).