DE4022763A1 - Schraubwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Ein Schraubwerkzeug mit drehsinnabhängigem maximal zu übertragendem Drehmoment ist aus dem DE-GM 87 05 205 be­ kannt. Dieses Schraubwerkzeug besteht aus einem hohl­ zylindrischen Handgriff, einem in dem Handgriff drehbar gelagerten, mit einem Mitnehmer versehenen Schaft und ei­ ner um einen zylindrischen Abschnitt des Schaftes gewik­ kelten zylindrische Schraubenfeder, deren eines Ende fest mit dem Handgriff verbunden ist. Beim Drehen des Schraub­ werkzeuges in der einen Richtung wird der Reibschluß zwi­ schen der Schraubenfeder und dem Abschnitt des Schaftes durch Dehnung der Schraubenfeder verringert, so daß bei Ausüben eines maximalen Drehmomentes in dieser einen Dreh­ richtung eine Gleitreibung zwischen der Innenseite der Schraubenfeder und der Außenfläche des Abschnittes des Schaftes herbeigeführt wird, während bei entgegengesetzter Drehrichtung die Schraubenfeder angezogen wird und somit eine vergrößerte Haftreibung zwischen der Innenfläche der Schraubenfeder und der Außenfläche des Abschnittes des Schaftes gegeben ist. Bei dieser Drehrichtung geht die Haftreibung zwischen der Schraubenfeder und dem Schaft bei einem höheren Drehmoment in eine Gleitreibung über. Nach­ teilig bei diesem Schraubwerkzeug ist neben dem relativ komplizierten Aufbau, der insbesondere in Miniaturausfüh­ rung nur aufwendig zu realisieren ist, vor allem die schwierige Einstellung der Grenzdrehmomente. Durch Verän­ derung der Parameter der Schraubenfeder werden stets beide Grenzdrehmomentwerte beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraub­ werkzeug der eingangs genannten Gattung anzugeben, das sich durch einfachen Aufbau und exakte werkseitige Ausleg­ barkeit für eine Vielzahl von Anwendungsfällen auszeich­ net.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Mitnahme eines in einem hohlen Handgriff drehbar gelagerten Schaf­ tes durch eine Rastkupplung zwischen dem Handgriff und dem Schaft in Form einer radial federnden Verzahnung von Fe­ derelementen und sägezahnförmigen Sperrklinken in Abhän­ gigkeit von der Art der Verzahnung und der Drehrichtung nur bis zu einem maximalen Drehmoment erfolgt. Bei Über­ schreitung dieses Drehmomentes werden die Federelemente in radialer Richtung entgegengesetzt zur Federwirkung wegge­ drückt, so daß der Handgriff frei drehbar ist und den mit einer Schraubendreherklinge oder dergleichen versehenen Schaft nicht mehr mitnimmt. Das Grenzdrehmoment, bei dem dieses Überspringen erfolgt, hängt unter anderem auch von der Steilheit der Sperrklinkenflanken ab. Das für das Festziehen erforderliche geringere Grenzdrehmoment wird bei der Drehrichtung übertragen, bei der die flacheren Flanken der sägezahnförmigen Sperrklinken an die Federele­ mente angreifen. Es ist ersichtlich, daß das in den jewei­ ligen Richtungen wirksame und Schaftteil und Griff kop­ pelnde Drehmoment mittels Reibwirkung und/oder Formschluß wirkt, wobei bei der steileren Flanke der Formschluß über­ wiegt.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung umgibt ein Kranz einer Vielzahl von Sperrklinken ei­ nen Abschnitt der inneren Wandung des hohlzylinder- oder hohlkegelförmigen Handgriffes. Zwei gleichartige Feder­ elemente, die symmetrisch zur Schaftlängsachse angeordnet sind und einen Endabschnitt des Schaftes bilden, greifen in die Sperrklinkenlücken ein. Möglich ist auch die umge­ kehrte Konfiguration, wonach die Sperrklinken mit dem Schaft und die Federelemente mit dem Handgriff verbunden sind.

Der Schaft ist vorzugsweise mittels einer die Drehbarkeit des Schaftes innerhalb des Handgriffes nicht beeinträchti­ genden Ringschnappverbindung in dem Handgriff eingesetzt. Die Ringschnappverbindung beruht darauf, daß ein zurückfe­ dernd aufweitbarer Endabschnitt des hohlen Handgriffes ei­ nen Schaftabschnitt übergreift, dessen Außendurchmesser geringfügig über dem Innendurchmesser des Endabschnittes des Handgriffes liegt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

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

Fig. 2 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Ansicht eines Griffteiles,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Griffteiles gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Ansicht eines Schaftes und

Fig. 5 eine Stirnansicht des Schaftes gemäß Fig. 4.

Das in der Fig. 1 dargestellte Schraubwerkzeug, das so­ wohl als Schraubendreher als auch als Schraubenschlüssel ausgebildet sein kann, ist mit einen Schaft 1 zur Aufnahme eines Mitnehmers versehen, der in dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel als Sechskantschraubendreher 2 zum An­ ziehen und Lösen von Schrauben mit einem Innensechskant ausgebildet ist. Der Durchmesser eines ersten, im Innern eines hohlen Handgriffes 3 angeordneten Schaftabschnittes 4 ist etwas größer als der eines zweiten Schaftabschnittes 5, der in einem Handgriffabschnitt 6 drehbar gelagert ist. Der Abschnmitt 6 an dem offenen Ende des Handgriffes 3 um­ greift den Schaftabschnitt 4 mit dem größeren Durchmesser und liegt mit seiner inneren Oberfläche an der äußeren Oberfläche des Schaftabschnittes 5 an. Damit der Hand­ griffabschnitt 6 über den Schaftabschnitt 4 mit dem größe­ ren Durchmesser schiebbar ist, besteht er aus geringfügig elastischem Material, insbesondere aus Kunststoff. Dadurch ist der Handgriffabschnitt 6 etwas aufweitbar und wieder in die Ausgangsform zurückfedernd. Die Aufweitbarkeit läßt sich auch durch Längsschlitze bewirken oder verstärken. Der Schaft 1 ist auf diese Weise unverlierbar und drehbar mit dem Handgriff 3 verbunden.

Der Handgriff 3 ist als Längsschnitt und als Stirnansicht in den Fig. 2 und 3 näher dargestellt. Es ist ersicht­ lich, daß der Handgriff 3 einen inneren Abschnitt 7 auf­ weist, der mit sägezahnförmigen Sperrklinken 8 besetzt ist. Zwei gleichartige, sich gegenüberliegende Federele­ mente 9 und 9′, die einen Endabschnitt des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schaftes 1 bilden, sind in dem in Fig. 1 gezeigten montierten Zustand des Schraubendrehers mit den Sperrklinken 8 verzahnt. Bei Einschraubrichtung nach rechts drücken zwei Sperrklinken 8 des Handgriffes 3 mit ihren flachen Flanken 10 gegen die Federelemente 9 und 9′ des Schaftes 1. Überschreitet das ausgeübte Drehmoment beim Festziehen der Schraube einen vorgegebenen Grenzwert, so gleiten die Federelemente 9 und 9′ entlang der flachen Flanken 10 und springen in die nächste Sperrklinkenlücke 11. Damit ist der Schaft 1 mit dem Sechskant 2 ratschenar­ tig frei innerhalb des Handgriffes 4 drehbar. Beim Lösen der Schraube, d.h. beim Drehen des Handgriffes 4 nach links werden die steilen Flanken 12 der Sperrklinken 8 gegen die Federelemente 9 und 9′ gepreßt. Die Überwindung der steilen Flanken 12 der Sperrklinken 8 bzw. das Über­ springen erfordert ein größeres Drehmoment als die Über­ windung der flachen Flanken 10. In Abschraubrichtung kann folglich ein größeres Drehmoment übertragen werden als in Einschraubrichtung. Aber auch bei dieser Drehrichtung des Schraubwerkzeuges ist ein maximales Drehmoment nicht zu überschreiten, so daß beim Lösen einer Schraube mit Rechtsgewinde ein Ausreißen des Gewindes bzw. ein Abdrehen des Schraubenkopfes vermieden wird.

Ein optimaler Eingriff zwischen den Sperrklinken 8 und den Federelementen 9, 9′ sowie Stabilität und gute Reprodu­ zierbarkeit wird durch einen Ansatz 13 erreicht, der eine, bezogen auf die Ansicht in axialer Richtung, verrundete Anformung des Federelementes bildet, die den Konturen der Sperrklinken 8, insbesondere deren Flankenwinkeln, ange­ paßt ist.

Ist das Schraubgewinde linksgängig, so müssen die Sperr­ klinken 8 in der anderen Richtung orientiert sein, d.h. die flachen und die steilen Flanken sind vertauscht.

Die Begrenzung des übertragbaren Drehmomentes in der einen bzw. anderen Drehrichtung hängt insbesondere von dem An­ stiegswinkel der Sperrklinkenflanken ab. Durch sehr unter­ schiedliche Flankenwinkel läßt sich das Drehmoment in Ab­ schraubrichtung auf einfache und gut reproduzierbare Weise viel höher einstellen als in Einschraubrichtung.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles kön­ nen Sperrklinkenkranz und Federelemente auch vertauscht sein, d.h. daß der Sperrklinkenkranz einen Endabschnitt des Schaftes 1 bildet und die Federelemente mit der inne­ ren Wandung des Handgriffes 3 verbunden sind.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (9)

1. Schraubwerkzeug mit einem Handgriff zur Aufnahme ei­ nes mit einem Mitnehmer verbundenen Schaftes mit Mitteln zur Begrenzung des zwischen Handgriff und Mitnehmer über­ tragbaren Drehmoments, wobei der Handgriff als hohles Ge­ häuse mit mindestens einer im Inneren des Handgriffs vor­ gesehenen, relativ zum Schaft wirkenden und drehsinnabhän­ gigen Drehmomentbegrenzungsvorrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentbegrenzungsvorrichtung aus einer säge­ zahnförmigen Sperrverzahnung besteht, in die in radialer Richtung nachgiebige Federelemente (9 bzw. 9′) hinein­ ragen, wobei Sperrverzahnung und Federelemente (9, 9′) in gegenseitiger Wechselwirkung an Schaft (1) und Hand­ griff (3) derart angeordnet sind, daß das zum Überwinden der steilen Flanken (12) der Sperrverzahnung infolge von Reibung oder Blockierung durch Formschluß des Federele­ ments an diesen Flanken erforderliche erste Drehmoment das größere vorgegebene Grenzdrehmoment und das zum Überwinden der Flanken (10) geringerer Steigung infolge von Reibung erforderliche zweite Drehmoment das kleinere vorgegebene Grenzdrehmoment bei Drehung in Gegenrichtung bildet.

2. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sperrverzahnung als Sperrklinkenkranz ausgebildet ist, der einen Abschnitt der inneren Wandung des Handgriffes (3) umgibt und daß minde­ stens ein Federelement (9 bzw. 9′) einen Endabschnitt des Schaftes (1) bildet.

3. Schraubwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei gleichartige Federele­ mente (9 und 9′) symmetrisch zur Schaftlängsachse angeord­ net sind.

4. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrverzahnung als Sperrklinkenkranz ausgebildet ist, der einen Endabschnitt des Schaftes (1) bildet und radial nach außen abstehende, im gleichen Achsabstand angeordnete Zähne aufweist und daß mindestens ein Federelement mit der inneren Wandung des Handgriffes (3) verbunden ist.

5. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (9 und 9′) in die Sperrverzahnung eingrei­ fende Ansätze (13) aufweisen, welche den Flanken (10 und 12) der Sperrverzahnung angepaßte Form aufweisen.

6. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Ring- Schnappverbindung zwischen dem Handgriff (3) und dem Schaft (1).

7. Schraubwerkzeug nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß ein zurückfedernd auf­ weitbarer Endabschnitt (6) des Handgriffes (3), ein erster Schaftabschnitt (5) und ein innerhalb des Handgriffes be­ findlicher angrenzender zweiter Schaftabschnitt (4) die Ringschnappverbindung bilden, wobei der Innendurchmesser des Endabschnittes (6) des Handgriffes (3) dem Außen­ durchmesser des ersten Schaftabschnittes (5) entspricht, jedoch geringer ist als der Außendurchmesser des zweiten Schaftabschnittes (4) und der Endabschnitt (6) des Hand­ griffes (3) den ersten Schaftabschnitt (5) umgreift.

8. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2) als Sechskantklinge für M2-Madenschrauben mit Innensechskant ausgebildet ist und daß das untere Grenzdrehmoment ca. 7,5 Ncm +/-1,5 Ncm und das obere Grenzdrehmoment ca. 20 Ncm betragen.

9. Schraubwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (4) und der Schaft (1) mit Ausnahme des Mitneh­ mers (2) jeweils einstückig sind und aus Kunststoff beste­ hen.