DE3830859C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher gemäß Gattungs­ begriff des Anspruchs 1.

Entsprechende Schraubendreher sind bekannt durch die DE-OS 25 03 372. Deren diesbezügliches Heft ist ergonomisch, monta­ getechnisch und hinsichtlich der Stabilität unbefriedigend. Dies gilt insbesondere bei Feinschraubendrehern, wo der zur Verfügung stehende Platz insbesondere zur Unterbringung der Freilaufkupplung sowieso sehr beschränkt ist, wenn es sich um kleinere Schraubendrehertypen handelt. Die Klemmkörper der Freilaufkupplung befinden sich dabei in symmetrischer Anordnung beiderseits einer umfangsseitigen Einziehung des Heftes auf das praktisch kleinste Querschnittsmaß desselben. Deshalb lassen sich mit einer solchen Freilaufkupplung auch keine hohen Kräfte übertragen, geschweige denn, daß dies über längere Gebrauchszeiten verschleißfrei geschehen könnte. Je nach Betätigung des Schraubendrehers im Zufassungs­ griff oder Umfassungsgriff besteht bei großflächigem Anfassen darüber hinaus ständig die Gefahr, daß ungewollt der Umschaltring verlagert wird. Geschieht dies bei über die Freilaufkupplung fließenden Belastungskräften, so tritt eine erhebliche Zerstörungsgefahr auf.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schraubendreher in herstellungs­ technisch einfacher Weise so auszugestalten, daß sein Heft einerseits feinfühlige Schraubarbeiten erlaubt und anderer­ seits die Möglichkeit einer hohen Krafteinleitung gestattet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspru­ ches 1. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildun­ gen der erfindungsgemäßen Lösung dar.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Schraubendreher der in Rede stehenden Art von erhöhtem Gebrauchswert geschaffen. Insbesondere eignet er sich für Feinschraubtätigkeiten, bei welchen über einen großen Anteil des Schraubweges nur gerin­ ge Kräfte bzw. Momente eingeleitet werden. Die Betätigung des Schraubendrehers erfolgt hier im wesentlichen fingerdyna­ misch, und zwar durch Drehen des klingenseitigen Heft-Anfaß­ abschnittes mittels des Daumens und Zeigefingers und gegebenen­ falls noch mittels des Mittelfingers. Bedingt durch die Freilaufkupplung kann dabei der andere Heftabschnitt, in der Hand einliegend, durch den Ring- und Kleinfinger umschlossen gehalten werden und der Umschaltring wird zufolge seiner Verstecklage von den Finger berührungsfrei übergriffen. Verlangt dann die Schraubarbeit ein höheres Drehmoment, so schaltet sozusagen die Hand um auf fingerstatische Schraubtätigkeit, wobei das von der Hand aufgebrachte Drehmoment über den klingenabgewandten Heft-Anfaßabschnitt und Freilaufkupplung in den Klingenschaft eingeleitet wird. Die Hand gelangt dabei aus dem Schraubzufassungsgriff in den Umfassungsgriff. Dieses geschieht von der den Schraubendreher bedienenden Person nahezu automatisch, sobald sie erkennt, daß das weitere Drehen der Schraube ein größeres Dreh­ moment verlangt. Wiederum liegt der Umschaltring unbetätigt in seinem Versteck. Ein bequemes Arbeiten mit dem Schrauben­ dreher ist dabei dadurch erreicht, daß die Drehfuge im Bereich des größten Heftabschnittes liegt. Für die Freilauf­ kupplung steht der größte Querschnitt zur Verfügung. Dies mindert auch den Verschleiß und Leerwege aufgrund größerer Toleranzen. Die zum Verdrehen des Umschaltringes aufzubringende Kraft ist verkleinert. Ergonomische Vorteile ergeben sich dadurch, daß sich die Heftabschnitte, ausgehend vom größten Heftquerschnitt, hinterschneidungsfrei verjüngen. Ein Verstellen des Umschaltringes muß stets willensbetont erfolgen. Dieser Umschaltring schließt sich an den größten Heftquerschnitt an und bildet die Verjüngungsstufe zum klingenseitigen Heft-Anfaßabschnitt, so daß er sogar optisch kaum auffällt, geschweige denn die Ergonomie des Heft-Anfaß­ abschnittes negativ beeinflußt. Die Gestalt der Heft-Anfaß­ schnitte ist auch so, daß sie bei der Herstellung aus Kunst­ stoff im Spritzverfahren den Einsatz von Formen gestatten, die nicht längsgeteilt zu werden brauchen sondern querge­ teilt sind. Eine gute Einlagerung des Schraubendreherheftes in der Betätigungshand wird sodann durch die Tatsache erreicht, daß der größte Durchmesser des klingenseitigen Heft­ abschnittes etwa dem kleinsten endseitigen Durchmesser des kopfseitigen Heftabschnittes entspricht. Die Freilaufkupp­ lung ist im speziellen so gestaltet, daß ein stufenloses und äußerst leichtgängiges Verdrehen der Heft-Anfaßabschnitte gegeben ist. Zu diesem Zweck ist der klingenabgewandte Heft- Anfaßabschnitt drehfest mit einem äußeren Antriebsringteil verbunden. Letzteres nimmt drehbar ein im Querschnitt etwa dreieckförmiges, mit dem klingenseitigen Heft-Anfaßabschnitt verbundenes Antriebskernteil auf unter Bildung keilförmig verlaufender Klemmräume. Alles dies liegt auf der Querebene größten Querschnittes. In je einem Klemmraum ist ein Klemm­ körper untergebracht, welche Klemmkörper durch den in seinen Schaltstellungen verrastenden Umschaltring in Freigabe­ stellung zu den Keilwänden des zugehörigen Klemmraumes verlager­ bar sind durch die an den Klemmkörpern angreifenden Mitnehmer. Letztere blockieren je nach Schaltstellung des Umschalt­ ringes den Übertritt der Klemmkörper jeweils in eine ihrer Klemmstellungen. Sie sind ansonsten aber frei und geben keine Hemmung.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ hand der Fig. 1-9 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Schraubendrehers in etwa natürlicher Größe,

Fig. 2 eine Unteransicht der Fig. 1, stark vergrößert dargestellt,

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 2 unter Veranschaulichung des Entnehmens eines Schrauben­ dreher-Einsatzes,

Fig. 7 einen Längsschnitt des Schraubendrehers im Bereich der Freilaufkupplung,

Fig. 8 den Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7 und

Fig. 9 den Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 7.

Der Schraubendreher besitzt ein Heft 1 mit von diesem ausge­ henden Klingenschaft 2. Das Heft 1 setzt sich aus zwei in axialer Richtung zum Klingenschaft 2 hintereinanderliegend angeordneten Heft-Anfaßabschnitten 3 und 4 etwa gleicher Achslänge zusammen derart, daß die beiden Heft-Anfaßab­ schnitte 3, 4 unter Zwischenschaltung einer Freilaufkupplung 5 in einer Drehfuge 6 aneinanderstoßen.

Aus den Figuren geht hervor, daß die Drehfuge 6 im Bereich des größten Heftquerschnittes liegt. Ferner veranschaulicht insbesondere Fig. 1, daß sich die Heft-Anfaßabschnitte 3, 4, ausgehend vom größten Heftquerschnitt, hinterschneidungsfrei verjüngen derart, daß der größte Durchmesser D des klingen­ seitigen Heftabschnittes 4 etwa dem kleinsten endseitigen Durchmesser d des kopfseitigen Heft-Anfaßabschnittes 3 ent­ spricht. Das Kopfende 7 des Heft-Anfaßabschnittes 3 besitzt etwa die Form einer Halbkugel, um eine gute Auflagefläche in der Betätigungshand zu erhalten. Bedingt durch die Kegel­ stumpfform der Heft-Anfaßabschnitte 3, 4 ist es möglich, die entsprechenden Kunststoffspritzformen ohne Längsteilungsfuge zu erstellen, was eine etwaige Nachbehandlung der gespritzten Teile erleichtert.

Zwischen den beiden Heft-Anfaßabschnitten 3, 4 ist ein Um­ schaltring 8 zur Änderung der Freilaufrichtung vorgesehen. Letzterer bildet eine Verjüngungsstufe zwischen beiden Heft- Anfaßabschnitten. Der Kegelstumpfwinkel dieser Verjüngungs­ stufe entspricht etwa 90° und ist somit um ein Vielfaches größer als der der Heft-Anfaßabschnitte 3, 4. Demgemäß befin­ det sich der Umschaltring 8 in einer Verstecklage zwischen beiden Heft-Anfaßabschnitten. Der Übergang zu den Heft- Anfaßabschnitten 3, 4 erfolgt über entsprechende Radien 9, 10 unter Vermeidung störender Vorsprünge.

Der klingenseitige Heft-Anfaßabschnitt 4 beinhaltet ein Magazin 11 zur Aufnahme von Schraubendreher-Einsätzen 12. Das Magazin 11 weist sechs in gleicher Umfangverteilung angeordnete, in Achsrichtung weisende Magazinaufnahmefächer 13 in Form von Sackaussparungen auf, deren Mündungsöffnungen 14 stirnseitig des Heft-Anfaßabschnittes 4 ein Drehteller 15 zugeordnet ist. Letzterer liegt unmittelbar vor der klingen­ seitigen Stirnseite 4′ des Heft-Anfaßabschnittes 4 und la­ gert drehbar auf dem Klingenschaft 2. Eine Lagerung erhält der Drehteller 15 dadurch, daß der im Querschnitt sechskant­ förmige Klingenschaft 2 unter Bildung einer Stufe 16 in einen kreiszylindrischen Abschnitt 17 übergeht. Der Drehtel­ ler 15 besitzt dementsprechend zentral eine Lagerbohrung 18, welche von dem kreiszylindrischen Abschnitt 17 durchsetzt wird. An die Lagerbohrung 18 schließt sich eine gegenüber dieser querschnittsgrößere Lageröffnung 19 an. Deren Durch­ messer ist so groß wie das Eckmaß des Klingenschaftes 2. Die Länge der Lageröffnung 19 entspricht einem Mehrfachen derje­ nigen der Lagerbohrung 18. Durch die Stufe 16 erhält der Drehteller 15 eine Anschlagbegrenzung in Richtung des Heftes 1. Das Abziehen des Drehtellers 15 vom Abschnitt 17 ist durch einen Sicherungsring 20 verhindert, der in einer Ring­ nut 21 des kreiszylindrischen Abschnittes 17 einliegt. Zur Aufnahme des Sicherungsringes 20 bildet der Drehteller 15 an seiner unteren Stirnseite 22 eine Aussparung 23 aus. Der Drehteller 15 ist in sechs Drehstellungen verrastbar, in welchen sein Durchbruch 24 mit einem der Magazinaufnahmefä­ cher 13 fluchtet. Zur Verrastung dient eine in einer Radial­ bohrung 25 des Drehtellers 15 untergebrachte Rastkugel 26. Eine Druckfeder 27 belastet die Rastkugel 26 in Einwärtsrich­ tung. Letztere wirkt zusammen mit Rastvertiefungen 28, die in gleicher Querschnittsebene auf Höhe der Kanten des Klin­ genschaftmehrkantes vorgesehen sind.

Insbesondere geht aus Fig. 3 hervor, daß die Magazinaufnahme­ fächer 13 in ihrem radial einwärts liegenden Bereich von der Klingenaußenfläche verschlossen sind. Dies sieht so aus, daß der verschließende Wandabschnitt des Klingenschaftes 2 eben­ flächig und sekantenförmig zum im Querschnitt runden Magazin­ aufnahmefach 13 liegt derart, daß die Kanten des Klingen­ schaftmehrkantes in die Materialbereiche B zwischen die Magazinaufnahmefächer 13 greifen. Dadurch lassen sich die Magazinaufnahmefächer 13 unter Erzielung einer gedrängten Bauform in größerer Anzahl im sich verjüngenden Bereich des Heftes 1 unterbringen.

Der Drehteller 15 ist so beschaffen, daß er einen mehrkanti­ gen Außenumfang 29 besitzt. Dieser ist in Form eines Fünf­ ecks gestaltet und steht über den Querschnitt der Stirnflä­ che 4′ des klingenseitigen Heft-Anfaßabschnittes 4 vor. Als Übergang zwischen dem Fünfeck und der Stirnfläche 4′ dient eine ringsumlaufende Ringzone 30 des Drehtellers 15, die stufenlos in den Heft-Anfaßabschnitt 4 übergeht. Diese Ring­ zone 30 kann zudem noch eine weitere Funktion übernehmen, indem sie das Abrutschen der entsprechenden Finger der Betä­ tigungshand in Richtung der Klinge verhindert.

Der kreiszylindrische Abschnitt 17 ist an seinem Ende mit einer nicht veranschaulichten Aufnahmeöffnung zum Einstecken eines Schraubendrehereinsatzes 12 ausgestattet.

Das Entnehmen eines Schraubendreher-Einsatzes kann im Zufas­ sungsgriff geschehen. Die Fünfeckform des Drehtellers ermög­ licht ein erleichtertes Verdrehen desselben mittels des Zeigefingers der Zufassungshand in eine solche Stellung, in welcher der zu entnehmende Schraubendreher-Einsatz bzw. dessen Magazinaufnahmefach mit dem Durchbruch 24 des Drehtel­ lers fluchtet. Dann rutscht der Schraubendreher-Einsatz 12 heraus und kann in die Gebrauchsstellung gebracht werden. Ein Verschließen des jeweiligen Magazinaufnahmefaches ist nicht erforderlich, da sich dann in diesem kein Schraubendre­ her-Einsatz befindet.

Der klingenabgewandte Heft-Anfaßabschnitt 3 nimmt drehfest ein Antriebsringteil 31 auf, dessen klingenseitiges Stirnen­ de in der Drehfuge 6 liegt. In einem stufenförmig abgesetz­ ten, querschnittkleineren Abschnitt 32 lagert das Antriebs­ ringteil 31 den Zapfen 33 eines im Querschnitt etwa dreieck­ förmigen Abtriebskernteils 34, in welchem das innere Ende des Klingenschaftes 2 undrehbar und unverschieblich sitzt. Eine axiale Lagensicherung erhält das Abtriebskernteil 34 zum Antriebsringteil 31 durch einen zwischen diesen eingeleg­ ten Sicherungsring 35. Der Klingenschaftmehrkant durchsetzt sodann eine querschnittsangepaßte Längsöffnung 36 des klin­ genseitigen Heft-Anfaßabschnittes 4, so daß dieser mit dem Abtriebskernteil 34 eine gemeinsam sich drehende Einheit bildet. Der Heft-Anfaßabschnitt 4 ist in axialer Richtung gegen Abziehen durch den Drehteller 15 gesichert.

Das im Querschnitt dreieckförmig gestaltete Abtriebskernteil 34 besitzt drei Dreieckseiten 37, welche durch konzentrisch zur Klingenachse verlaufende Führungsflächen 37′ miteinander verbunden sind. Zwischen den Dreieckseiten 37 und der Innen­ wandung 38 des Antriebsringteils 31 werden Klemmräume 39 gebildet. Jeder dieser Klemmräume formt in seinen in Umfangs­ richtung liegenden Endbereichen Klemmzwickel aus. In je einem Klemmraum 39 liegt lose ein walzenförmig gestalteter Klemmkörper 40 ein. Zur Steuerung der Klemmkörper 40 dient der Umschaltring 8, der mit drei in gleicher Winkelvertei­ lung angeordneten Mitnehmern 41 in das Antriebsringteil 31 hineinragt. Die Mitnehmer 41 liegen damit zwischen dem An­ triebsringteil 31 und dem Abtriebskernteil 34. Auf Höhe eines Mitnehmers 41 ist der Umschaltring 8 mit sich in Achs­ richtung erstreckenden nutartigen Rastvertiefungen 42, 43 ausgestattet, die mit einer Rastkugel 44 des Abtriebskern­ teils 34 zusammenwirken. Zu diesem Zweck besitzt das Ab­ triebskernteil 34 auf einer seiner Winkelhalbierenden eine Sackbohrung 45 zur Aufnahme der Rastkugel 44 und einer diese in Auswärtsrichtung beaufschlagenden Druckfeder 46. Gemäß Fig. 8 und 9 greift die Rastkugel 44 mit ihrem vorstehenden Bereich formschlüssig in die Rastvertiefung 43 ein, in wel­ cher Stellung die Mitnehmer 41 etwa bis zur Mitte der jewei­ ligen Dreieckseiten 37 reichen und damit den Übertritt der Klemmkörper 40 in die anderen Klemmzwickel der Klemmräume 39 verhindern.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise:
Befindet sich der Umschaltring 8 in der Stellung gemäß Fig. 8 und 9, so führt eine Drehung des Heft-Anfaßabschnittes 3 in Pfeilrichtung x zu einer gleichzeitigen Mitnahme des An­ triebsringteils 31 in dieser Richtung. Dabei werden reib­ schlüssig die Klemmkörper 40 in die entsprechenden Zwickel gedrückt, so daß dann das Abtriebskernteil 34 mit dem Klin­ genschaft 2 in der entsprechenden Richtung mitgenommen wird. Eine entgegengesetzte Drehung des Heft-Anfaßabschnittes 3 führt dann zu einer Verlagerung der Klemmkörper 40 aus den vorgenannten Klemmzwickeln raus. Dann kann der Heft-Anfaßab­ schnitt 3 im Leerlauf gedreht werden, ohne eine Mitnahme des Abtriebskernteils 34 zu bewirken. Soll die Mitnahmerichtung der Freilaufkupplung 5 geändert werden, so ist der Umschalt­ ring 8 so zu verdrehen, daß die Rastvertiefung 42 in Gegen­ überlage zur Rastkugel 44 gelangt.

Es wird nun angenommen, daß zur Durchführung einer Fein­ schraubtätigkeit die Stellung des Schaltringes gemäß Fig. 8 und 9 vorliegt. In der Anfangsphase des Einschraubens einer Schraube werden in den meisten Fällen nur geringe Kräfte benötigt. Dann kann das Eindrehen durch "Zwirbeln" erfolgen. Dies geschieht in der Weise, daß der klingenabgewandte Heft- Anfaßabschnitt 3 in der Betätigungshand, vom Ringfinger und dem kleinen Finger umfaßt, statisch einliegt. Das Drehen bzw. Zwirbeln des Heft-Anfaßabschnittes 4 dagegen erfolgt fingerdynamisch, wozu der Daumen und Zeigefinger und gegebe­ nenfalls noch der Mittelfinger an der Mantelwand des Heft- Anfaßabschnittes 4 angreifen und diesen in der in Fig. 8 mit Pfeil y angegebenen Richtung antreiben. Dieses ist möglich wegen der entsprechend eingestellten Freilaufkupplung. Zum Anziehen der Schraube wechselt die Betätigungshand aus dem Zufassungsgriff in den Umfassungsgriff. Die Fingerkräfte der Hand wirken dadurch im wesentlichen auf den Heft-Anfaßab­ schnitt 3, so daß im Wege der handdynamischen Schraubtätig­ keit das Anziehen der Schraube erfolgt. Dieses Umschalten vom Zufassungsgriff in den Umfassungsgriff geschieht bei größer werdendem Schraubwiderstand während des Zwirbelns automatisch, was den Schraubvorgang sehr erleichert. Im übrigen ist die Formgebung des Heftes so, daß beim Zwirbeln der klingenabgewandte Heft-Anfaßabschnitt sehr gut in der Hand liegt und sich an der inneren Handfläche abstützt.

Die Freilaufkupplung 5 besitzt keine verrastete Mittelstel­ lung, so daß sie immer nur in der einen oder der anderen Richtung wirkt.

Claims (5)

1. Schraubendreher mit zwei in axialer Richtung zur Klinge hintereinanderliegend angeordneten Heft-Anfaßabschnitten etwa gleicher Achslänge, welche unter Zwischenschaltung einer Freilaufkupplung in einer Drehfuge (6) aneinanderstoßen, wobei die Freilaufdrehrichtung umschaltbar ist durch Verdrehen eines in den einen Anfaßabschnitt integrierten Umschaltringes, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfuge (6) im Bereich des größten Heftquerschnittes liegt und die Mantelfläche des Umschaltringes (8) eine stufenartige Verkleine­ rung zwischen den Heftquerschnitten bildet.

2. Schraubendreher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Heft-Anfaßabschnitte (3, 4), ausgehend vom größten Heftquerschnitt, hinterschneidungsfrei verjüngen.

3. Schraubendreher, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser (D) des klingenseitigen Heftabschnittes (4) etwa dem kleinsten endseitigen Durchmesser (d) des kopfseitigen Heftabschnittes (3) entspricht.

4. Schraubendreher, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der klingenabgewandte Heft-Anfaßabschnitt (3) drehfest mit einem Antriebsringteil (31) verbunden ist, in welchem dreh­ bar ein im Querschnitt etwa dreieckförmiges, mit dem klingen­ seitigen Heft-Anfaßabschnitt (4) verbundenes Abtriebskern­ teil (34) gelagert ist unter Bildung keilförmig verlaufender Klemmräume (39) zur Aufnahme von Klemmkörpern (40), welche durch den in seinen Schaltstellungen verrastenden Umschalt­ ring (8) in Freigabestellung zu den Keilwänden des zugehöri­ gen Klemmraumes (39) verlagerbar sind durch an den Klemmkör­ pern (40) angreifende Mitnehmer (41), welche den Übertritt der Klemmkörper (40) jeweils in eine ihrer Klemmstellungen blockieren.

5. Schraubendreher, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebskernteil (34) auf einer seiner Winkelhalbieren­ den in einer Sackbohrung (45) eine abgefederte Rastkugel (44) trägt, welcher Rastvertiefungen (42, 43) an der Innen­ wand des topfförmig gestalteten, die Mitnehmer (41) als axial vorstehende Finger aufweisenden Umschaltringes (8) gegenüberliegen.