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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der Gattung Schraub- oder
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Eindrehwerkzeug oder dgl., wobei auf einen Universal-Handgriff verschiedene
Einsätze, z.B. Sechskanthülsen, Vierkantschraubeinsätze, Verlängerungen, Schraubenzieher
aufgeschoben und benutzt werden können.
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So ist bekannt geworden, den Handgriff mit einem jeweils in einer
Richtung frei drehbaren und in der Gegenrichtung mittels einer Art Ratschen-Einrichtung
gesperrten Aufnahmekopf auszustatten.
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Mit einem Schalthebel oder -Knopf wird durch Umschalten einer Doppelsperrklinke
die wirksame Drehrichtung umgekehrt. Im allgemeinen befindet sich die Mittelachse
der Drehbewegung in rechtwinkliger Position zum Handgriff.
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Vorrichtungen der genannten Ausführung dienen dazu, Schrauben, Muttern
oder dgl. zu verarbeiten, ohne das Werkzeug abzusetzen, insbesondere jedoch liegt
das Einsatzgebiet an schwer zugänglichen Positionen, die eine Verwendung von gebräuchlichen
Werkzeugen, z.B.
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Schnabel- oder Ringschraubenschlüssel nicht zulassen. In diesem Falle
wird in der Regel mit Verlängerungshülsen gearbeitet, damit die erforderliche Bewegungsfreiheit
zu einer geeigneten Werkzeuganwendung entsteht. Die Vorgänge und Problemstellungen
sind allgemein hinreichend bekannt, so daß sich eine weitausholende Darstellung
erübrigt.
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Als Hauptproblem ist ebenso bekannt, daß in besonders hohem Maße die
Benutzung eines Werkzeuges der genannten Art trotz einer eingesetzten Verlängerung
oftmals sehr große Schwierigkeiten bereitet, weil die Ratschenbewegung nicht oder
nur sehr geringfügig genutzt werden kann.
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Die Ursache liegt darin begründet, daß zwischen jedem Raster der Ratsche
ein Leerhub vorn ~ 30 ... 900 der Hebelbewegung entsteht. Bei ungunstigen, unvollständigen
Bewegungsmöglichkeiten des zu schwenkenden Hebelarms -z.B. bei Reparaturen an Kraftfahrzeugen
oder dgl. - kann nur ein geringer Teil der gewünschten Drehbewegung wirksam werden.
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Als Folge entstehen zumindest große Zeitverluste. Die Versuche, zur
Erlangung einer besseren Arbeitsposition des Hebelarms, z.B. durch wiederholtes
Umstecken, führen gegebenenfalls zu Beschädigungen der umgebenden Teile, ferner
gefährden herabfallende Werkzeug- und Einsatzteile unter Umständen - insbesondere
im KFZ.-Gewerbe oder dgl. - unterhalb oder innerhalb des Fallbereiches befindliche
Mitarbeiter.
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Auch Hand- oder Armverletzungen sind nicht auszuschließen, wenn bei
extrem engen Platzverhältnissen bis an die Grenzen des Schwenkbereiches eine Arbeitsbewegung
erfolgt, wobei logischerweise stets versucht wird, den wirksamen Hubanteil bis zum
Anschlag auszuführen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen
Gattung derart weiterzubilden, daß bei der Handhabung - auch unter schwierigsten
Bedingungen - bereits die geriqgstmögliche Schwenkbewegung des Hebelarmes in wirksame
Arbeitsfunktion des eingesetzten Werkzeuges umgewandelt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile beruhen insbesondere darauf,
daß jeder Leerhub in Arbeitsrichtung vermieden wird (der ansonsten auch beim normalen
Gebrauch der bekannten Vorrichtungen zu überwinden ist) und erhebliche Arbeitserleichterungen
erzielt werden. Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird weitgehend
verbessert. Selbst bei sehr beengten räumlichen Anordnungen reichen wenige Millimeter
Hublänge um eine gewünschte Schraub- oder Drehbewegung mit sicherer Kraftübertragung
auszuführen. Auch bei einer Anwendung im Normalfall mit ausreichendem Bewegungsraum
wird die erforderliche Arbeitszeit um durchschnittlich ~ 50 % reduziert, wie Versuche
ergeben haben.
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Weiterhin muß hervorgehoben werden, daß zur Anfertigung durchgreifend
einfachere und kostengünstigere Einzelteile benötigt werden, wobei jeweils eine
nur geringe Anzahl von robusten Einzelteilen zum Einsatz gelangt, welche ohne hohen
Bearbeitungsaufwand herstellbar sind. Gleichzeitg wird demzufolge die Reparaturanfälligkeit
weitgehend beseitigt, im Gegensatz
zu den bekannt gewordenen Vorrichtungen,
bei denen die Kraft einseitig tangential auf das Stützsystem wirkt und dabei einen
erheblichen Verschleiß der Lager bzw. Lagerzapfen verursacht.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in besonders vorteilhafter
Weise die Kraft zentral eingeleitet und symmetrisch verteilt.
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Die beispielsweise drei über die klemmschlüssigen Nadeln einwirkenden
Vektoren stützen sich radial gleichmäßig und gegenseitig ab, so daß eine selbsttätige
Zentrierung erfolgt und die Lagerstellen nicht belastet werden.
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Ein weiterer, wesentlicher Vorteil ist in der Anhebung des Gebrauchswertes
zu sehen, indem bei identischen Abmessungen - im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen
- erheblich höhere Drehmomente übertragbar sind.
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Mit letzteren Ausführungen wurden Neuheit, technischer Fortschritt
sowie Erfindungshöhe dargestellt und auch die wirtschaftlichen Aspekte aufgeführt.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der
Figuren 1 ... 5 erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht einen Schnitt A - B durch den Arbeitskopf
1 der Vorrichtung.
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Fig. 2 läßt die Funktionselemente des Sperrgetriebes erkennen.
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Fig. 3 stellt die Ansicht nach Fig. 2 dar, wobei eine Drehbewegung
des Kupplungskörpers 2 in Pfeilrichtung ermöglicht wird.
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Fig. 4 und 5 zeigen die Ausführungsvariante nach Unteranspruch 3.
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Bei der Benutzung der beispielhaften Vorrichtung wird auf den Anschlußzapfen
3 das gewünschte, nicht gezeichnete Werkzeugelement aufgesetzt.
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Die sichere Mitnahme wird üblicherweise durch Abflachungen, Vierkant-oder
Sechskant-Form des Anschlußzapfens 3 erreicht, das Abgleiten wird beispielsweise
durch eine federnd eingesetzte Kugel 4 verhindert.
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Der Anschlußzapfen 3 ist Teil des Kupplungskörpers 2, der sich -ausgestattet
mit einem weiteren Lagerzapfen 6 - drehbar in dem Kupplungsarbeitsraum 5 befindet.
Der Kupplungsarbeitsraum 5 wird in dem Hohlraum des Arbeitskopfes 1, der fest mit
dem Arbeitshebel 7 verbunden ist, gebildet.
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Der Deckel 8 schließt den Kupplungsarbeitsraum 5 ab.
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Fig. 2 zeigt, daß der Kupplungskörper 2 mehrere, z. B. 3 Abflachungen
9 aufweist, die im wesentlichen zum Drehpunkt 10 tangential verlaufen, jedoch auch
mit Kurvenbahnen ausgestattet sein können, welche die Klemmwirkung der Nadeln 11
verbessern. Insgesamt befinden sich die Nadeln 11 paarweise in den von den beispielsweise
3 Abflachungen 9 und der kreisförmigen Laufbahn 12 des Arbeitskopfes 1 jeweils begrenzten
zellen des Kupplungsarbeitsraumes 5, und zwar parallel zur Achse des Drehpunktes
lo.
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Jedes Paar der Nadeln 11 wird jeweils mittels einer Schraubenfeder
13 in die äußerste, von dem Kupplungsarbeitsraum begrenzten Endstellung geschoben
und unter einer angemessenen konstanten Federspannung gehalten.
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Das Führungsblöckchen 14 hält die Schraubenfedern 13 in der funktionsfähigen
Lage.
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Weiterhin ragen in den Kupplungsarbeitsraum 5 die Verstellfinger 15
hinein, welche an der auf dem Lagerzapfen 6 (Fig. 1) drehbar gelagerten Hülse 16
befestigt sind. Die Hülse 16 wird mittels Drehknopf 17 nach links oder rechts gedreht,
wobei die Verstellfinger i5 ihre Position gegenüber dem Kupplungskörper 2 verändern.
Diese Bewegung der Verstellfinger 15 wird in der Weise wirksam, daß in jeweils der
Endstellung die gleichsinnig ungeordnete Gruppe der Nadeln 11 aus ihrer unter Federkraft
stehenden Position verdrängt wird und somit ihre Funktion als klemmkuppelndes Element
verliert.
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Durch entgegengesetzte Drehbewegung der Verstellfinger 15 wird analog
die andere Drehrichtung freigegeben. Die Endstellungen der Verstellfinger 1 und
der angekoppelten Hülse 16werds durch eine federnd in den Kupplungskörp eingelassene
Kugel 18 arretiert, welche in entsprechende Arretierungs-Sicke.
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der Hülse 16 einrasten.
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Somit kann durch einfaches Umschalten des Drehknopfes 17 die eine
oder andere Drehrichtung freigegeben werden. Hinsichtlich der Benutzung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bedeutet die Freigabe einer Drehrichtung, daß in dieser Richtung ein
Leerhub des Arbeitshebels 7 ausgeführt werden kann und andererseits in der Gegenrichtung
der Arbeitshub wirksam wird.
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Die Wirkungsweise der in den Klemmkeil geschobenen Nadeln 11, die
als leerlauffreies Kupplungselement eingesetzt sind, ist im allgemeinen dem Fachmann
hinreichend bekannt, so daß auf eine ausführliche Beschreibung dieser Funktion verzichtet
werden kann. Das Grundprinzip ist in jeder Freilaufkupplung verwirklicht.
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Ferner erübrigt sich eine detaillierte Erklärung der Anwendung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und der bekannten Fakten, daß die für den Kupplungskörper
2 beschriebenen Wirkungsabläufe auf das aufgesteckte werkzeugelement übertragen
und absolut schlupffreie Arbeitsbewegungen in der vorgewählten Drehrichtung ausgeführt
werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 und 5 dargestellt.
Dabei ist der Herstellaufwand auf ein Minimum verringert worden.
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An dem Kupplungskörper 19 sind beidseitig die Zupfen 3' und 3 angebracht,
welche wahlweise die aufzusteckenden Werkzeugteile aufnehmen.
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Je nachdem welche Arbeitsrichtung gewünscht wird, kann der entsprechende
Zapfen mit dem Werkzeugteil bestückt werden. Bei Umkehrung der Drehrichtung (Arbeitsrichtung)
wird der Universal-Handgriff mit dem Aufnahmekopf um 1800 um seine Längsachse geschwenkt
und das Werkzeug auf den gegenüber angeordneten Zapfen aufgesteckt.
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Der Kupplungskörper 19 ist so ausgestaltet, daß die Klemmwirkung der
Nadeln 11 nur in einer Drehrichtung erfolgt. Die Nadeln 11 werden mit einer Federkraft
der Federn 13 belastet, welche sich an den Nocken 20 abstützen.