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Werkzeug zur Drehmomentübertragung
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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Drehmomentübertragung, insbesondere
eine Schraubzwingenspindel, bestehend aus einem Werkzeugheft zur Aufnahme eines
Werkzeugschaftes und einer auf dem den Werkzeugschaft aufnehmenden Ende des Werkzeugheftes
befestigten Kappe.
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Bei den bekannten Schraubzwingen ist die Schraubspindel in einem aus
Holz bestehenden Werkzeugheft mit ihrem Schaft eingelassen und durch einen senkrecht
zur Heft längsachse durch den Schaft und durch das Heft hindurchlaufenden Niet gesichert,
dabei ist das den Schaft aufnehmende Ende des Werkzeugheftes von einer lQetallkappe,
einer sogenannten Blechzange umgeben, durch die ebenfalls der Zielt verläuft. Die
seitlich am Heft vorstehenden Enden des Nietes stellen jedoch eine Verletzungsgefahr
beim Betätigen der Spindel von Hand dar, und zwar insbesondere bei hohen Anzugs-
und Lösekräften.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs
genannten Art derart zu verbessern, daß
einerseits hohe Anzugs-
und Lösemomente mit dem Werkzeug aufgebracht werden können und andererseits eine
Versplintung des Werkzeugheftes mit dem Werkzeugschaft entfallen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kappe als
Kunststoffteil ausgebildet ist und einen innerhalb des Werkzeugheftes in einer Sackbohrung
verlaufenden, hohlzylindrischen Kappenschaft sowie eine das Werkzeugheft umfassende
Wandung aufweist, und daß der Kappenschaft und die Wandung durch einen das Heftende
abdeckenden Kopfsteg verbunden sind und der Werkzeugschaft innerhalb des Kappenschaftes
angeordnet ist, und daß eine unlösbare Verbindung zwischen dem Werkzeugschaft und
der Kappe einerseits und der Kappe und dem Werkzeugheft andererseits durch eine
zwischen diesen Teilen angeordnete Klebeschicht besteht.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sind keine vorstehenden
Teile am Werkzeugheft vorhanden, so daß eine Verletzungsgefahr vermieden wird. Gleichzeitig
kann nach wie vor ein Holzheft der bekannten Art eingesetzt werden. Dabei stellt
die Erfindung sicher, daß hohe Drehmomente vom Werkzeugheft auf den Werkzeugschaft
übertragen werden können, ohne daß eine Lösung zwischen diesen beiden Teilen erfolgt.
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Vorteilhafte Aus gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung nunmehr näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kappe und Fig. 3 eine perspektivische
Ansicht der Kappe gemäß Fig. 2.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein erfindungsgemäßes Betätigungswerkzeug
aus einem Werkzeugheft 1, in dem mit seinem vorzugsweise als Zylinderbolzen ausgebildeten
Werkzeugschaft 2 ein Werkzeugteil 3, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schraubzwingenspindel,
befestigt ist. Hierzu weist das Werkzeugheft 1 eine mittige Sackbohrung 4 auf, die
aus zwei Bohrungsabschnitten besteht, und zwar einem ersten an der Bohrungsöffnung
beginnenden Abschnitt 5 und einem zweiten im Durchmesser kleineren Abschnitt 6.
Nach einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Sackbohrung aus nur einem Abschnitt mit gleichbleibendem Durchmesser besteht.
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Auf das die Bohrungsöffnung aufweisende Ende des Werkzeugheftes 1
ist gemäß der Erfindung eine Kappe 7 aus Kunststoff aufgesetzt. Diese Kappe 7 besitzt
einen inneren hohlzylindrischen Kappenschaft 8 und eine diesen koaxial umgebende
Wandung 9, wobei zwischen dem Kappenschaft 8 und der Wandung 9 ein umlaufender Zwischenraum
10 ausgebildet ist. Der Kappenschaft 8 und die Wandung 9 sind durch einen ringförmigen
Kopfsteg 11 verbunden. Die Kappe 7 wird mit ihrem Kappenschaft 8 in den Abschnitt
5 der Sackbohrung 4 eingesteckt, wobei die Wandung 9 das Werkzeugheft 1 übergreift
und dadurch die Kappe 7 relativ zum Werkzeugheft 1 zentriert. Der Außendurch-
messer
des Kappenschaftes 8 ist kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes 5 der
Sackbohrung 4 ausgebildet, so daß zwischen dem Kappenschaft 8 und der Sackbohrungswandung
ein Ringspalt 21 ausgebildet wird. Dieser Ringspalt 21 ist erfindungsgemäß erwünscht
und bringt den Vorteil mit sich, daß der Durchmesser der Sackbohrung 4 innerhalb
eines relativ großen Toleranzbereiches schwanken kann (z.3. durch Verlaufen des
Bohrers beim Einbringen der Sackbohrung 4 aufgrund von Holzmaserungen), ohne daß
dieses negative Auswirkungen auf die Werkzeugbefestigung im Werkzeugheft 1 hat.
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Vorteilhafterweise sind an der Außenfläche des Kappenschaftes 8 mehrere,
über den Umfang gleichmäßig verteilte, voneinander beabstandete Längsrippen 12 ausgebildet,
die in den Ringspalt 21 radial hineinragen, jedoch der Sackbohrungswandung beabstandet
gegenüberliegen.
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In den Zwischenraum 10 ragt das Werkzeugheft 1 mit einem Absatz 13
hinein, der vorzugsweise in Richtung auf das in der Figur 1 obere Heftende sich
konisch verjüngend ausgebildet ist. Hierbei ist es wiederum von Vorteil, wenn sich
der Innendurchmesser der ringförmigen Wandung 9 in Richtung auf den Kopfsteg 11
verkleinert, so daß die Innenseite der Wandung 9 konisch, vorzugsweise mit gleichem
Neigungswinkel wie der konisch verlaufende Heftendbereich, verläuft.
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Aufgrund dieser Ausbildung erfolgt ein Zentrieren der Kappe 7 auf
dem Absatz 13 des Werkzeughefts 1. Vorteilhafterweise sind an der Innenseite der
Wandung 9 Rippenstege 14 ausgebildet, die beim Aufpressen der Kappe 7 auf den Absatz
13 teilweise in dessen Außenseite eingepreßt werden. Hierdurch wird das über die
Kappe 7 auf das Werkzeugheft 1 übertragbare Drehmoment
vergrößert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dicke
der Rippenstege 14 in Richtung auf den Kopfsteg 11 linear abnimmt (Figuren 1 und
2). In die auf das Werkzeugheft aufgesetzte Kappe 7 wird das Werkzeug 3 mit seinem
Werkzeugschaft 2 hineingesteckt, und zwar bis sich der zylindrische Werkzeugschaft
2 vollständig im Werkzeugheft 1 innerhalb des Abschnittes 6 der Sackbohrung 4 befindet,
wobei der Werkzeugschaftdurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes
6 ist, so daß sich hier ein Ringspalt 22 ausbildet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Kappe 7 an der Innenwandung
des Kappenschaftes 8 Längsrippen 15 aufeist, wodurch der Werkzeugschaft 2 innerhalb
des Kappenschaftes 8 zentriert wird und in dem Raum zwischen den Längsrippen 15
definierte Spaltabschnitte entstehen.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Kappe 7 sowohl mit dem
Werkzeugheft 1 als auch mit dem Werkzeugschaft 2 verklebt ist, wodurch eine unlösbare
und drehfeste Verbindung erreicht wird. Hierzu wird in die Sackbohrung 4 ein Klebstoff
eingebracht und anschließend die Kappe 7 und der Werkzeugschaft 2 in die Sackbohrung
4 des Werkzeughefts 1 eingesteckt, wodurch der Klebstoff teilweise verdrängt wird
und in Richtung auf die Sackbohrungsöffnung quillt, so daß sich eine Klebeschicht
16 ausbildet. Bei dem Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Zwei-Komponenten-Klebstoff,
der kalt- bis warmhärtend, niederviskos und lösungsmittelfrei ist und auf Epoxidharzbasis
hergestellt ist. Bei der Verklebung muß sichergestellt werden, daß eine gleichmäßige
Klebstoffverteilung zwischen den zu verbindenden Teilen erreicht wird, wobei jedoch
ein Anpreßdruck nicht erforderlich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der
Einzelteile wird erreicht, daß ein spannungsfreies Passen der Teile zueinander gegeben
ist. Dabei sorgen die Längsrippen 15 einerseits für eine Zentrierung des Werkzeugschaftes
1 und andererseits verhindern sie, daß in den Zwischenräumen, zwischen den einzelnen
Längsrippen 15 ein Preßdruck auf die dort ausgebildete Klebeschicht ausgeübt wird,
der für die Herstellung einer einwandfreien Klebeverbindung schädlich wäre.
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Erfindungsgemäß hat sich durch das Einpressen des erkzeugschaftes
2 und der Kappe 7 in das Werkzeugheft 1 auch der zwischen dem Werkzeugschaft 2 und
der Sackbohrung 4 gelegene Ringspalt 22 und auch der zwischen den Kappenschaft 8
und der Sackbohrungswandung gelegene Ringspalt 21 mit Klebstoff gefüllt. Von Vorteil
ist es, wenn die Klebefugen eine Dicke von 0,05 bis 1 mm aufweisen, so daß entsprechend
die Rippenhöhe der Längsrippen 12 und 15 gewählt werden muß.
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Durch die Ausbildung der Längsrippen 12 und 15 wird bewirkt, daß zwischen
dem Werkzeugschaft 2 und der Kappe 7 sowie zwischen der Kappe 7 und dem Werkzeugheft
1 sehr hohe Drehmomente übertragen werden können, ohne daß es zu einer Zerstörung
der drehfesten Klebstoffverbindung dieser Teile kommt. Darüberhinaus fördern die
Längsrippen 12 und 15 ein "Steigen" des Klebstoffes innerhalb der Sackbohrung 4.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß Durchbrüche 18 in der Wandung des
Kappenschaftes 8 vorhanden sind, so daß eine Verbindung zwischen den Klebeschichten
innerhalb und außerhalb des Kappenschaftes 8 erreicht wird. Beim Einpressen des
Werkzeugschaftes 2 und der Kappe 7 in die Sackbohrung 4 erfolgt somit in vorteilhafter
Weise ein Klebstoffaustausch durch die Durchbrüche 18
hindurch,
so daß es zu einer gleichmäßigen Elebstoffverteilung kommt. Ferner bildet der Klebstoff
eine Brücke von Teilen der Sackbohrungswandung durch die entsprechenden Durchbrüche
18 hindurch bis zu dem Werkzeugschaft 2, wodurch die Verdrehfestigkeit zwischen
Werkzeugschaft 2 und Werkzeugheft 1 vergrößert wird. Ferner ist von Vorteil, wenn
die Innenwandung des Kappenschaftes 8 im Bereich des Kopfsteges 11 eine Anfasung
20 aufweist. Diese Anfasung 20 ermöglicht eine Sichtkontrolle, ob genügend Klebstoff
für die Verklebung der einzelnen Teile in die Sackbohrung 4 eingebracht wurde. Genügend
Klebstoff ist immer dann eingebracht worden, wenn sich beim Hineindrücken des Werkzeugschaftes
2 und der Kappe 7 in die Sackbohrung 4 die Anfasung 20 mit Klebstoff füllt.
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xvie sich weiterhin aus Figur 1 ergibt, ist die Wandstärke der Wandung
9 vorzugsweise gleich der Breite der Absatzstufe 16 zum Absatz 13, so daß die Kappenumfangsfläche
mit der des Werkzeugheftes 1 bündig ist. Vorteilhafterweise ist die Kappe 7 an ihrem
Umfang mit einer Längsriffelung 17 versehen, wodurch die Griffigkeit verbessert
wird, so daß ein optimales Anspannen von Hand erreicht wird, da die Oberfläche der
Kappe 7 ein Abrutschen verhindert.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
vielmehr ist die erfindungsgemäße Ausführungsform eines Heftes mit entsprechend
erfindungsgemäß ausgestalteter Kappe auch bei anderen Werkzeugen zweckmäßig, bei
denen hohe Drehmomente aufgebracht werden müssen.