DE3808238A1 - Schraubwerkzeug mit drehmomentbegrenzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug mit einem Hand­ griff zur Aufnahme eines mit einem Mitnehmer verbundenen Schaftes.

Aus der DE-OS 25 18 571 ist ein Schraubwerkzeug der ge­ nannten Art zum Anziehen von Stellschrauben eines Reiz­ stromgerätes für medizinische Zwecke bekannt. Das bekannte Schraubwerkzeug weist einen Mitnehmerabschnitt in Form eines Innensechskantschlüssels auf, der mit dem Innen­ sechskant einer Stellschraube in Eingriff gebracht werden kann. Der Mitnehmer ist mit einem Schaft mit größerem Durchmesser als der Mitnehmer verbunden, der wiederum in einen Handgriff übergeht. Der Handgriff ist gerippt, um eine Griffläche zu schaffen, mit der das Schraubwerkzeug gedreht werden kann. Damit beim Anziehen der Stellschrau­ ben mittels des Schraubwerkzeuges kein übermäßiges Dreh­ moment ausgeübt werden kann, das zu einem Abreißen des Ge­ windes der Stellschraube oder der Gewindebohrung führen würde, besteht der Handgriff des Schraubwerkzeugs aus einem Kunststoff, der mit einem gerändelten Ende des Schaftes in Eingriff steht. Der Kunststoffhandgriff ist mit Längsrippen ausgestattet, weist aber im Vergleich zu den Fingern des das Schraubwerkzeug bedienenden Chirurgen verhältnismäßig kleine Abmessungen auf, so daß das Drehmo­ ment, das vom Chirurgen auf das Schraubwerkzeug aufge­ bracht werden kann, unter dem Drehmoment bleibt, das zu einem Abreißen des Gewindes der Stellschrauben oder der Gewindebohrung führen würde.

Aufgrund der geringen Abmessungen des Handgriffes ist je­ doch die Handhabung des bekannten Schraubwerkzeuges schwierig. Die erschwerte Handhabung wirkt sich insbeson­ dere beim Lösen der Stellschrauben aus, wofür häufig ein größeres Drehmoment benötigt wird als beim Festziehen der Stellschrauben mit einem begrenzten Drehmoment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schraub­ werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das so­ wohl leicht handhabbar ist als auch mit einfachen Mitteln sicher stellt, daß einerseits ein maximales Anziehdrehmo­ ment nicht überschritten wird und andererseits zum Lösen ein das maximale Anziehdrehmoment übersteigendes Drehmo­ ment ausgeübt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Handgriff hohlzylindrisch ist und daß um einen ersten zy­ lindrischen Abschnitt des Schaftes eine zylindrische Schraubenfeder mit Kreis- oder Rechteckquerschnitt ge­ wickelt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine leichte Hand­ habbarkeit des Schraubwerkzeuges auch unter erschwerten Bedingungen und stellt mit einfachen Mitteln sicher, daß in der einen Drehrichtung ein maximales Anziehmoment nicht überschritten wird, während in der anderen Drehrichtung ein größeres Drehmoment als das Anziehdrehmoment ausgeübt werden kann.

Dabei wird beim Drehen des Schraubwerkzeuges in der einen Richtung der Reibschluß zwischen der fest mit dem Hand­ griff verbundenen Schraubenfeder und dem Abschnitt des Schaftes durch Dehnung der Schraubenfeder verringert, so daß bei Ausüben eines maximalen Drehmomentes in dieser einen Drehrichtung eine Gleitreibung zwischen der Innen­ seite der Schraubenfeder und der Außenfläche des Ab­ schnittes des Schaftes herbeigeführt wird, während bei entgegengesetzter Drehrichtung die Schraubenfeder angezo­ gen wird und somit eine vergrößerte Haftreibung zwischen der Innenfläche der Schraubenfeder und der Außenfläche des Abschnittes des Schaftes gegeben ist. Auch in diese Dreh­ richtung ist nur ein maximales Drehmoment möglich, da bei einem zu großen Drehmoment die Haftreibung zwischen Schraubenfeder und Schaft ebenfalls in eine Gleitreibung übergeht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflä­ che des Handgriffs an der Außenfläche der Schraubenfeder anliegt.

Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung stellt sicher, daß die Schraubenfeder auch von außen her eingespannt ist, so daß sie sich nicht nennenswert verfor­ men kann. Dadurch wird eine feste Führung des Schaftes er­ möglicht und ein Abknicken des Schaftes verhindert.

Das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug eignet sich insbeson­ dere für die Verwendung für einen Miniatur-Drehmoment­ schlüssel für chirurgische Zwecke.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird der der Erfindung zugrunde liegende Gedan­ ke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte An­ sicht eines Schraubendrehers mit einer Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung und

Fig. 2 eine gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 1 um 90° gedrehte, teilweise geschnitte Ansicht eines Schrau­ bendrehers mit Drehmomentbegrenzung.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schraubwerkzeug 1, das sowohl als Schraubendreher als auch als Schrauben­ schlüssel ausgebildet sein kann, weist einen Schaft 3 zur Aufnahme eines Mitnehmers 4 auf, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Sechskantschlüssel zum Anziehen und Lösen von Schrauben mit einem Innensechskant ausgebil­ det ist. Der Schaft 3 besteht aus einem ersten Abschnitt 31, der im Innern eines hohlzylindrischen Handgriffes 2 angeordnet ist und einen zweiten Abschnitt 32, der einen gegenüber dem ersten Abschnitt 31 verringerten Durchmesser aufweist und in dem an den ersten Abschntt angrenzenden Teil in einem verjüngten Handgriffabschnitt 22 drehbar ge­ lagert ist.

Um den ersten Abschnitt 31 des Schaftes 3 ist eine Schrau­ benfeder 5 gewickelt, wobei die spiralförmigen Windungen 52 der Schraubenfeder 5 reibschlüssig an der Außenfläche des ersten Abschnittes 31 des Schaftes 3 anliegen.

Das eine Ende 51 der Schraubenfeder 5 ist in axiale Rich­ tung des Schraubwerkzeuges 1 abgewinkelt und in die Nut 61 eines Bolzens 6 eingesteckt, der fest mit dem Handgriff 2 verbunden ist. Die feste Verbindung des Bolzens 6 mit dem Handgriff 2 wird nach dem Einstecken des Bolzens 6 in die Bohrung des Handgriffes 2 durch Anbringen von Kerben 23 am Ende des Handgriffes 2 hergestellt, wie dies durch die Darstellung gemäß Fig. 2 verdeutlicht wird.

Der Durchmesser der Bohrung des Handgriffes 2 bzw. der Innendurchmesser des Handgriffes 2 ist so bemessen, daß die Außenfläche der Schraubenfeder 5 eng an der Innenflä­ che des Handgriffes 2 anliegt, so daß sich die Schrauben­ feder nicht nennenswert verformen kann und eine stabile Lagerung des Schaftes 3 gegeben ist.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schraubwerkzeug dient zum Anziehen von Schrauben mit Rechtsgewinde und kann in analoger Weise durch entgegengesetzte Wicklung der Schraubenfeder für Schrauben mit Linksgewinde ausgebildet sein.

Beim Festziehen einer Schraube mit Rechtsgewinde wird die Schraubenfeder 5 auseinander gedreht bzw. gegen ihren Wickelsinn verdreht, so daß eine geringfügige Vergrößerung des Innendurchmessers der Schraubenfeder 5 erfolgt mit der Folge, daß der Reibschluß zwischen der Innenfläche der Schraubenfeder 5 und der Außenfläche des ersten Abschnit­ tes 31 des Schaftes 3 herabgesetzt wird. Die verbleibende Haftreibung, die zu dem verjüngten Abschnitt des Handgrif­ fes 2 hin ansteigt, ist jedoch ausreichend, um ein fest­ legbares, maximales Drehmoment zu übertragen. Der den Bolzen 6 benachbarte Teil der Schraubenfeder 5 bildet da­ bei ein elastisches Element, das sich bis zu dem maximal übertragbaren Drehmoment in vorbestimmter Weise verformt.

Bei einem Überschreiten dieses Drehmomentes geht die Haft­ reibung zwischen der Innenfläche der Schraubenfeder 5 und der Außenfläche des ersten Abschnitts 31 des Schaftes 3 in eine Gleitreibung über, so daß kein größeres Drehmoment auf den Schaft 3 bzw. den Mitnehmer 4 ausgeübt werden kann.

Wird dagegen Schraubwerkzeug in entgegengesetzter Richtung zum Lösen einer Schraube mit Rechtsgewinde gedreht, so wird die Schraubenfeder 5 in Richtung ihres Wickelsinnes verdreht und damit der Innendurchmesser der Schraubenfeder 5 verringert. Der dadurch vergrößerte Reibschluß zwischen der Innenfläche der Schraubenfeder 5 und der Außenfläche des ersten Abschnittes 31 des Schaftes 3 führt zu einer Vergrößerung des übertragbaren Drehmomentes, so daß zum Lösen einer Schraube mit Rechtsgewinde ein größeres Dreh­ moment übertragbar ist als zum Anziehen der Schraube. Auf­ grund des begrenzten Reibschlußes auch bei fest angezoge­ ner Schraubenfeder 5 ist auch bei dieser Drehrichtung des Schraubwerkzeuges ein maximales Drehmoment nicht zu über­ schreiten, so daß auch beim Lösen eine Schraube mit Rechtsgewinde ein Ausreißen des Gewindes bzw. ein Abdrehen des Schraubenkopfes vermieden wird.

Aus der vorstehenden Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeuges geht hervor, daß die Begrenzung des übertragbaren Drehmomentes in der einen bzw. anderen Drehrichtung von der Länge des ersten Ab­ schnittes 31 des Schaftes 3, der Länge des Wicklungsab­ schnittes 52 der Schraubenfeder 5, der Federkonstante der Schraubenfeder 5, der Oberflächenbeschaffenheit des ersten Abschnittes 31 des Schaftes 3 sowie den verwendeten Werk­ stoffen und dem Innendurchmesser des Handgriffes 2 abhän­ gt. Durch eine Variation dieser Parameter können die maximal übertragbaren Drehmomente in der einen oder anderen Drehrichtung beispielsweise in Abhängigkeit von der Art und Größe des Mitnehmers 4 festgelegt werden.

In der Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles kann anstelle einer zylindrischen Schraubenfeder in Ver­ bindung mit einem zylindrischen ersten Abschnitt 31 des Schaftes 3 auch eine Kegelstumpffeder in Verbindung mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt des Schaftes 3 verwen­ det werden.

Claims (6)

1. Schraubwerkzeug mit einem Handgriff zur Aufnahme eines mit einem Mitnehmer verbundenen Schaftes, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hand­ griff (2) als hohles Gehäuse ausgebildet ist, in dem der Schaft (3) drehbar gelagert ist und daß zwischen dem Schaft (3) und dem Handgriff (2) eine an einem Abschnitt (31) des Schaftes (3) reibschlüssig anliegende Schrauben­ feder (5) vorgesehen ist, deren eines Ende (51) fest mit dem Handgriff (2) verbunden ist.

2. Schraubwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (2) hohl­ zylindrisch ist und daß um einen ersten zylindrischen Ab­ schnitt (31) des Schaftes (3) eine zylindrische Schrauben­ feder (5) mit Kreis- oder Rechteckquerschnitt gewickelt ist.

3. Schraubwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Handgriff (2) als Hohl­ kegel ausgebildet ist und um einen kegelstumpfförmigen Ab­ schnitt des Schaftes (3) eine Kegelstumpffeder gewickelt ist.

4. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Handgriffes (2) an der Außenfläche der Schraubenfeder (5) anliegt.

5. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (2) eine axiale Bohrung aufweist und daß das mit dem Handgriff (2) verbundene Ende (51) der Schraubenfe­ der (5) in axiale Richtung abgewinkelt und in eine Nut (61) eines in die Bohrung des Handgriffes (2) eingesetzten und mit dem Handgriff (2) fest verbundenen Bolzens (6) eingesteckt ist.

6. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch die Verwen­ dung für einen Miniatur-Drehmomentschlüssel für chirurgis­ che Zwecke.