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Die Erfindung betrifft einen Drehmomentschlüssel zum Über-
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tragen eines voreinstellbaren Drehmomentes bzw. Spannmomentes auf
ein schraubbares Werkstück, vorzugsweise mit Außenvierkant zur Verbindung mit auswechselbaren
Steckschlüsseln oder dergleichen.
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Zum Einschrauben von Schrauben in ein Gewinde, Aufschrauben von Muttern
auf eine Schraube oder Aufschrauben von Schraubkappen auf flaschenartige Behälter
oder ähnliche Zwecke sind Drehmomentschlüssel bekannt, mit denen ein bestimmter
Anzugswert bzw. ein bestimmtes Drehmoment oder Spannmoment, mit oder ohne Skalaanzeige,
übertragen werden kann.
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Bei diesen Drehmomentschlüsseln handelt es sich um Schraubenschlüssel,
die infolge ihrer Verformung beim Anziehen oder Lösen der Schraube das aufgebrachte
Drehmoment anzeigen können.
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Als Steckschlüssel ausgebildete Drehmomentschlüssel weisen hierzu
einen torsionsstabähnlichen Schaft auf, dessen auftretender Verdrehwinkel ein eichbares
Maß für das aufgebrachte Drehmoment ist. Es sind auch Drehmomentschlüssel bekannt,
Umschalt-Knarrenköpfen
können auch beide Drehrichtungen ausgenützt werden, jedoch sind dazu besondere Meßelemente,
gegebenenfalls mit Schleppzeiger, erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentschlüssel
der eingangs erläuterten Art derart auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine erleichterte
Einstellung des jeweils zu betragenden maximalen Drehmomentes ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst,
daß in einer zylindrischen Hülse eine einerseits mit einem Verstellelement und andererseits
mit einem Vierkant versehene Achse in Lagern verdrehbar angeordnet ist, daß mindestens
an einem Ende der Hülse eine Reibfläche und eine mit dieser Reibfläche zusammenwirkende,
an der Achse fest angebrachte, zweite Reibfläche vorgesehen sind und daß Mittel
zur Veränderung des axialen Abstandes zwischen den beiden Reibflächen mit der Achse
in Verbindung stehen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß lediglich
durch Verstellen des axialen Abstandes zwischen den beiden Reibflächen das jeweils
zu übertragende Drehmoment eingestellt werden kann.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht
die Reibfläche am Ende der Hülse aus einer mit der Hülse verdrehfest verbundenen
Reibscheibe. Ferner besteht in vorteilhafter Weise die an der Achse fest angebrachte
Reibfläche aus einer Hülse mit einem Reibbelag.
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Der Reibbelag kann in verschiedener Weise ausgebildet sein.
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In vorteilhafter Weise besteht der Reibbelag aus mindestens einem
Xreisring aus einem Reibmaterial. Demgemäß können
auch mehrere konzentrische
Reibringe vorgesehen sein, um die Reibflächen zu vergrößern.
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Als Reibmaterial können an sich bekannte Bremsbeläge bzw.
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Bremsmaterialien dienen.
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Als Lager für die Achse sind in vorteilhafter Weise Nadellager vorgesehen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an dem
dem Verstellelement benachbarten Ende der Hülse eine Reibscheibe aus Metall und
eine mit Reibbelag versehene, mit der Achse verbundene Reibscheibe angeordnet. Dieses
Reibflächenpaar kann allein oder in Verbindung mit dem Reibflächenpaar am freien
Ende der zylindrischen Hülse vorgesehen sein.
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Zum Justieren des eingestellten Drehmomentes ist es vorteilhaft, wenn
beide Reibscheiben in der Nähe ihres Außenumfanges mit achsparallelen Öffnungen
zum Einstecken von Abscher-Justierstäbchen versehen sind. Die Anzahl der eingesteckten
Justierstäbchen bestimmt das maximale Drehmoment.
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Die Mittel zur Veränderung des axialen Abstandes zwischen den Reibflächen
umfassen in vorteilhafter Weise eine Skalenscheibe mit Griffteil, mit einer in Rastungen
der Reibscheibe eingreifenden Rastnocke sowie eine mit einem Innengewinde der Achse
zusammenwirkende Verstellschraube.
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,I iIr itIL; II It ntt niit !it Iigt;ig' i1 aI Iiii wI teren Merkmal
der Erfindung, eine mit der Hülse wahlweise verbindbare Kappe vorgesehen, mit einem
wahlweise verschwenkbaren bzw. arretierbaren Kipphebel.
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Um während des Justiervorganges die Achse leichter festhalten zu können,
ist zusätzlich ein wahlweise mit der Achse zu Justierzwecken verbindbarer Haltegriff
vorgesehen.
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In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist, zur Übertragung
konstanter Drehmomente, eine Arretiermöglichkeit zwischen Hülse und Achse vorgesehen.
Dazu weist die Hülse eine Arretieröffnung und die Achse eine Arretierbohrung auf.
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Durch die Arretieröffnung kann dann ein Arretierelement in die Achse
eingeschoben werden.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der brr ndung werden anhand
der Zeichnung näher erläu.ert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise
geschnitten dargestellt.
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Der erfindungsgemäße Drehmomentschlüssel 1 enthält in einer Hülse
3, die als Handgriff dient und gegebenenfalls mit Greifrippen versehen sein kann,
eine mit einem Vierkant 2 versehene Achse 5. Die Achse 5 ist gegenüber der Hülse
3 verdrehbar gelagert und zwar vorzugsweise in Nadellagern 6, 7.
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Zum Aufbringen des Drehmomentes auf die Achse 5 bzw. den Vierkant
2 dienen Paare von Reibflächen. Ein erstes Paar ist in der Zeichnung am oberen Ende
der Hülse 3 dargestellt und besteht aus einer Reibfläche 8, die mit der Hülse 3
drehfest verbunden ist und vorzugsweise aus Stahl besteht sowie eine mit dieser
Reibfläche 8 zusammenwirkende, an der Achse 5 fest angebrachte, zweiten Reibfläche
9.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Reibfläche -9 mit einem
Reibbelag 12 versehen, der beispielsweise aus einem Kreisring aus einem Reibmaterial
besteht, der in Nuten einer Hülse 11 eingelegt oder eingesetzt ist. Als Reibbelag
kann, bei kleineren Drehmomenten Gummi oder bei größercn Drehmomenten auch ein an
sich bekannter Bremsbelag dienen.
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Zur Einstellung des maximal zu übertragenden Drehmomentes dienen Mittel
zur Veränderung des axialen Abstandes zwischen den beiden Reibflächen 8, 9, die
mit der Achse 5 in Verbindung stehen. Diese Mittel bestehen bevorzugt aus einem
Verstellelement 4, welches zweckmäßig eine Skalierung 18 aufweist und mit einer
Rastnocke 21- in Rasten 20 einer Scheibe bzw. 14 eingreifen. Mit dem Verstellelement
4 ist eine Verstellschraube 25 verbunden, die in ein Innengewinde 26 der Achse 5
eingreift. Durch die Verstellung des Verstellelementes 4 wird der axiale Abstand
zwischen den Reibflächen 8, 9 verändert und somit auch der Anpreßdruck des Reibbelages
12 gegenüber der Reibfläche 8. Die bei Verdrehen der Hülse 3 gegenüber der Achse
5 auftretende Reibkraft bewirkt eine entsprechende Begrenzung des zu übertragenden
Drehmomentes.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweites Reibflächenpaar
dargestellt, wobei an dem dem Verstellelement 4 benachbarten Ende der Hülse 3 eine
Reibscheibe 13 aus Metall oder Stahl und eine mit Reibbelag versehene, mit der Achse
5 verbundene, Reibscheibe 14 vorgesehen ist.
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Zur Justierung bzw. Einstellung des jeweils zu übertragenden maximalen
Drehmomentes ist ein wahlweise mit der Achse 5 zu Justierzwecken verbindbarer Haltegriff
22 vorgesehen.
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Ferner können die Reibscheiben 13, 14, vorzugsweise auf einer Kreislinie
angeordnete, achsparallele Öffnungen 15 bzw. 16 aufweisen, die zum Einstecken von
Abscher-Justierstäbchen 17 vorgesehen sind. Derartige Abscher-Justierstäbchen können
beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Zum Justieren wird mit Hilfe des Haltegriffes
22 die Achse 5 festgehalten, in eine bestimmte Anzahl von Öffnungen 15, 16 eine
entsprechende Anzahl von Abscher-Justierstäbchen 17 eingesetzt und sodann
durch
die Anzahl der abgescherten justierstäbchen in Bezug zum Verdrehwinkel des Verstellelementes
4 das entsprechende Drehmoment den einzelnen Skalenteilen der Skalenscheibe 18 zugeordnet
bzw. in einer Tabelle aufgeführt. Die Abscher-Festigkeit des jeweiligen Kunststoffmaterials
aus dem die Justierstäbchen 17 bestehen, in Verbindung mit der Anzahl der jeweils
abgescherten Stäbchen ergibt das zu übertragende maximale Drehmoment..
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Um die Kraftaufbringung auf die Hülse 3 durch den Benutzer zu erleichtern,
kann eine mit der Hülse 3 wahlweise verbindbare Kappe 23 vorgesehen sein, wobei
diese Kappe zusätzlich noch mit einem wahlweise verschwenkbaren bzw. arretierbaren
Kipphebel 24 versehen sein kann.
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Die Ausbildung kann auch derart getroffen werden, daß der (Kipp-)Hebel
24 mit einer Verschraubmaschine, beispielsweise zum Aufbringen von Schraubkappen
auf flaschenartige Behälter, verbindbar ist. Dadurch wird eine maschinelle Betätigung
des Drehmomentschlüssels erleichtert.
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Der Kipphebel 24 ist um eine vorzugsweise senkrecht zur Längsachse
der Achse 5 angeordnete Schwenkachse kippbar.
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In Abwandlung gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann
der Reibbelag 12 auch vollflächig ausgeführt sein, d.h. der Oberfläche der Reibscheibe
8 entsprechend. In gleicher Weise können die Reibscheiben 13, 14 bzw. eine davon
mit einem kreisringförmigen oder flächenförmigen Reibbelag versehen sein.
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Die Öffnungen 15 bzw. 16 für das Einstecken der Justierstäbchen 17
sind vorzugsweise äquidistant verteilt und umfassen
zweckmäßig
zehn bis zwölf Paare Öffnungen 15, 16.
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Um den Drehmomentschlüssel auch für die Übertragung relativ unbegrenzter
Drehmomente brauchbar zu machen, kann zweckmäßig eine Arretiervorrichtung vorgesehen
sein. Diese Arretiervorrichtung besteht aus einer radialen Arretieröffnung 27 in
der Hülse 3 und einer zugeordneten radialen Bohrung 28 in der Achse 5. Durch die
Arretieröffnung 27 kann dann ein entsprechendes Arretierglied, beispielsweise eine
Schraube oder ein Stift eingesetzt werden, der die Achse 5 mit der Hülse 3 drehfest
verbindet.
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Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssels 1 bleiben
zunächst die Hülse 3 und Achse 5 durch die zwischen den Reibflächen 8, 9 und/oder
13, 14 auftretenden Reibflächen reibschlüssig fest miteinander verbunden. Wird durch
entsprechendes Verdrehen des Drehmomentschlüssels 1 das aufgebrachte Drehmoment
größer als die bestehende Reibkraft zwischen den Reibflächen, dann beginnt ein Leiten
der Hülse gegenüber der Achse 5, so daß kein weiteres Drehmoment aufgebracht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist ein Rückstellen der relativ zueinander
beweglichen Teile nach der Kraftaufbringung auf einen bestimmten Nullpunkt nicht
notwendig. Es können daher auch alle Mittel zur selbsttätigen oder manuellen Rückstellung
entfallen. Auch ist keine neue Zeigereinstellung oder Justierung erforderlich, da
das Aufbringen des Drehmomentes bei jeder relativen Stellung der Hülse 3 gegenüber
der Achse 5 beginnen kann.
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Die Baulänge 1 des Drehmomentschlüssels 1 kann ohne Einschränkung
der Funktionsweise so variiert und gekürzt werden, daß er ohne Schwierigkeiten im
Handballen des Benutzers untergebracht werden kann. Dadurch kann der Drehmomentschlüssel
1 für schwer zugängliche Öffnungs- oder Schließbereiche eingesetzt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen
sowie Teil-und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale
und Maßnahmen.
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Bezugszeichenliste
| 1 41 |
| 1 Drehmomentschlüssel 41 |
| Dienmomenischiussel |
| 2 Vierkant 42 |
| 3 Hülse 43 |
| 4 Verstellelement 44 |
| 5 Achse 45 |
| 6 Lager 46 |
| 7 Lager 47 |
| 8 Reibfläche 48- |
| 9 Reibfläche 49. |
| 10 Reibscheibe 50 |
| 11 Hülse 51 |
| 12 Reibbelag 52 |
| @@@@@@@@@ |
| 13 Reibscheibe 53 |
| 14 Reibscheibe 54 |
| 15 Öffnungen 55 |
| 16 Öffnungen 56 |
| 17 Justierstäbchen 57 |
| 18 Skalenscheibe 58 |
| 19 Griffteil 59 |
| 20 Rastungen 60 |
| 21 Rastnocke 61 |
| 22 Haltegriff 62 |
| 23 Kappe 63 |
| 24 Kipphebel 64 |
| 25 Verstellschraube 65 |
| 26 Innengewinde 66. |
| 27 Arretieröffnung 67 |
| 28 Arretierbohrung 68 |
| 29 69 |
| 30 70 |
| 31 71 |
| 32 72 |
| 33 73 |
| 34 74 |
| 35 75 |
| 36 76 |
| 37 77 |
| 38 78 |
| 39 79 |
| 40 |