DE4101435A1 - Schraubenschluessel-ratsche - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenschlüssel-Ratsche und insbesondere auf eine Ratsche zum Einstecken in eine Schraubenschlüssel-Nuß.

Eine Ratsche verwendet man zum Festziehen oder Lösen einer Mutter oder einer Schraube. Es gibt verschiedene Arten von Ratschen, die meistens eine komplizierte Konstruktion aufweisen. Eine Ratsche des Standes der Technik beinhaltet ein Ratschenrad bzw. Sperrzahnrad, das durch ein Paar Sperrklinken festgehalten ist, einen mit dem Ratschenrad verbundenen Handgriff zum rotations­ mäßigen Bewegen desselben, sowie ein Paar Federn, die die beiden Sperrklinken mit dem Ratschenrad in Berührung halten. Die Konstruktion aus Sperrzahn­ rad mit Sperrklinken ist kompliziert und schwierig ausgebildet, und daher sind die Herstellungskosten hoch. Außerdem bestehen bei einer derartigen Ratsche auch folgende Nachteile:

• 1) Bei einer übermäßigen auf die Ratsche wirkenden Torsionskraft, erfolgt die Ausübung der Kraft auf den Stückschlüssel lokal an einem Kontaktpunkt in dem Sperrzahnrad- und Sperrklinken-Mechanismus, was dazu führen kann, daß das Sperrzahnrad oder die Sperrklinke aus­ einanderbricht oder das Sperrzahnrad frei durchrutscht.
• 2) Bei der Ratsche des Standes der Technik sind zahlreiche Bauteile erforderlich, so daß die zusammengebaute Ratsche recht sperrig ist.
• 3) Beim Festziehen oder Lösen einer Mutter befinden sich die Sperrklinke und das Sperrzahnrad dauernd in bewegendem Eingriff, wodurch letztendlich ein Funken entstehen kann, und falls in der Nähe irgendein explosives Material, wie z. B. ein Gas oder Benzin, vorhanden ist, kann es zu einem Brand kommen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Ratsche, bei der die genannten Nachteile überwunden sind und die eine einfachere Konstruktion aufweist und sich leichter herstellen läßt.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Ratsche einen Handgriff mit einem damit ver­ bundenen buchsenartigen Ende, das eine zentrale Öffnung sowie eine die zentrale Öffnung begrenzende Innen­ wand aufweist. Ein Paar Drehkörper ist in der zentralen Öffnung des buchsenartigen Endes aufgenommen. Die beiden Drehkörper sind zwischeneinander durch einen exzentrischen Schaft miteinander verbunden, so daß ein allmählich enger werdender Bereich zwischen der Außen­ fläche des exzentrischen Schafts und der Innenwand­ fläche des buchsenartigen Endes gebildet ist. Ein C-förmiger Ring besitzt eine kreisförmige Aussparung mit zwei Armbereichen, von denen je einer auf jeder Seite der kreisförmigen Aussparung vorgesehen ist, wobei die kreisförmige Aussparung an dem exzentrischen Schaft derart drehbar angebracht ist, daß sich der C-förmige Ring um den exzentrischen Schaft in der zentralen Öffnung des buchsenartigen Endes drehen läßt. Ein Stiftelement ist mit den beiden Drehkörpern exzentrisch verbunden und nahe dem allmählich enger werdenden Bereich vorge­ sehen. Ein Armbereich des C-förmigen Rings befindet sich in einer Position in Berührung mit dem Stiftelement. Obwohl zwischen der Innenwandfläche und dem C-förmigen Ring ein Spiel verbleibt, kann die Reibungskraft zwischen dem äußeren Berührungsrand des C-förmigen Rings und der Innenwandfläche aufgrund einer Drehbe­ wegung des Handgriffs in einer ersten Richtung den C-förmigen Ring zur Ausführung einer Rotationsbe­ wegung zusammen mit der Innenwandfläche mit Kraft beauf­ schlagen, wobei dann jedoch der C-förmige Ring durch das Stiftelement gestoppt wird und dessen weitere Rota­ tionsbewegung verhindert ist. In diesem Zustand ist kein Festziehen oder Lösen einer Schraube oder einer Mutter möglich. Dieses Festziehen oder Lösen einer Schraube oder einer Mutter läßt sich durch Ausführung des Vorgangs bzw. Rotation des Handgriffs in entgegen­ gesetzter Richtung bewerkstelligen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand zeichnerischer Dar­ stellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines ersten bevorzugten Ausführungs­ beispiels einer Ratsche gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Draufsicht auf Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Fig. 1 unter Dar­ stellung einer Betriebskonfiguration der erfindungsgemäßen Ratsche;

Fig. 4 eine detaillierte vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Ratsche in einer freidrehenden Konfiguration;

Fig. 5 eine detaillierte vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Ratsche in einer Festzieh- oder Lösekonfiguration; und

Fig. 6 eine auseinandergezogene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer er­ findungsgemäßen Ratsche.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, beinhaltet eine erfindungsge­ mäße Schraubenschlüssel-Ratsche 10 einen Handgriff 13 mit einem buchsenförmigen Ende. Das buchsenförmige Ende 11 besitzt eine kreisförmige zentrale Öffnung 12, wobei eine innere Wandfläche 121 die zentrale Öffnung 12 begrenzt.

Ein Rotationsglied 20 beinhaltet ein Paar plattenförmiger Drehkörper 21, die in der kreisförmigen zentralen Öffnung 12 in der inneren Wandfläche 121 aufgenommen und einstückig durch einen exzentrischen Schaft 22 miteinander verbunden sind. Ein allmählich enger werdender Bereich 25, der in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, ist zwischen der Außenfläche des exzentrischen Schafts 22 und der inneren Wandfläche 121 gebildet. Ein Stiftelement 50 ist nahe bei dem allmählich enger werdenden Bereich in der kreisförmigen zentralen Öffnung exzentrisch mit den beiden Drehkörpern 21 verbunden. In jedem der Dreh­ körper 21 ist eine rechteckige bzw. quadratische Öffnung 23 ausgebildet. Die rechteckigen Öffnungen sind miteinander ausgerichtet und durch eine entsprechende, durch den Schaft 22 führende Öffnung miteinander ver­ bunden.

Ein C-förmiger offener Ring 30 besitzt einen den Drehkörpern 21 entsprechenden Außendurchmesser und enthält exzentrisch eine offen-kreisförmige Öffnung 32. Der C-förmige Ring 30 weist zwei Armbereiche 35, 36 auf, die sich beidseits der kreis­ förmigen Öffnung 32 befinden. Der eine Armbereich 36 des C-förmigen Rings 30 ist dem Stiftelement 50 zuge­ ordnet. Der C-förmige Ring ist in überlappender Weise derart um den exzentrischen Schaft 22 angeordnet, daß er sich um den exzentrischen Schaft drehen läßt. Der Außen­ umfang 33 des C-förmigen Rings ist in einer Position, in der sich der Armbereich 36 mit dem Stiftelement in Be­ rührung befindet, bündig mit den Außenumfangsflächen der Drehkörper 21. Der C-förmige Ring besitzt eine gewisse Nachgiebigkeit, indem er sich bei innerem Druck von innen in Richtung nach außen ausdehnen kann.

Da der Durchmesser der beiden Drehkörper 21 gering­ fügig geringer ist als der der kreisförmigen zentralen Öffnung 12 des buchsenförmigen Endes, lassen sich die beiden Drehkörper in der Öffnung 12 mit geringem Spiel 27 zwischen der Innenwand 121, den beiden Drehkörpern 21 und dem C-förmigen Ring 30 unterbringen, so daß sich die beiden Drehkörper und der C-förmige Ring innerhalb der Innenwand geringfügig in Radial­ richtung bewegen können. Auf diese Weise können sich die beiden Drehkörper und der C-förmige Ring zusammen mit der Innenwandfläche durch eine zwischen ihnen auftretende Reibungskraft drehen.

Ein Paar Platten 40, bei denen es sich entweder um flache oder bogenförmig gekrümmte Platten handelt und die jeweils eine zentrale Öffnung 41 aufweisen, sind jeweils in einer kreisförmigen Nut 122 der Innenwand 121 des buchsenförmigen Endes beidseits des Paares von Drehkörpern vorgesehen, und zwar durch ein Kompressionsverfahren, so daß die beiden Platten 40 die beiden Drehkörper in der Innenwandfläche 121 festhalten. Bei dem Kompressionsverfahren handelt es sich um ein bekanntes Verfahren, das daher an dieser Stelle nicht erläutert werden muß. Nach der Montage sind die zentralen Öffnungen 41 der beiden Platten 40 mit den zentralen rechteckigen Öffnungen 23 der beiden Drehkörper 21 ausgerichtet.

Eine Antriebswelle 60 besitzt zwei Enden 63 und eine in ihrem Mittelbereich vorgesehene rechteckige Schulter 61. Die Antriebswelle ist in den zentralen recht­ eckigen Öffnungen 23 der beiden Drehkörper ange­ ordnet und durch die rechteckige Schulter 61 derart gehalten, daß sie sich in gleitend verschiebbarer Weise in Axialrichtung in den rechteckigen Öffnungen be­ grenzt bewegen kann. Die beiden Enden 63 der Antriebswelle können von jeder Seite der beiden Platten nach außen ragen. Die beiden Platten 40 halten außerdem die Antriebswelle derart, daß diese nicht aus den zentralen recht­ eckigen Öffnungen der beiden Drehkörper herausgleiten kann. Auf diese Weise ist die Antriebswelle 60 drehfest mit den beiden Drehkörpern gekoppelt.

Die Arbeitsweise der Ratsche wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert. Die Konfiguration dieser Ratschenanordnung sieht zwischen der Innenwand 121 und dem exzentrischen Schaft 22 einen allmählich enger werdenden Bereich 25 vor, der sich zwischen den beiden Armbereichen des C-förmigen Rings erstreckt. Dieser enger werdende Bereich ist in seinem Mittelteil am engsten. Bei Beginn der Rotation des Handgriffs 13 des buchsenförmigen Endes in der in Fig. 2 durch den Pfeil angedeuteten Richtung, befindet sich jedoch ein geringes Spiel zwischen der Innenwandfläche, den beiden Drehkörpern und dem C-förmigen Ring. Durch die Radialbewegung des Handgriffes wird zwischen ihnen eine Reibung verur­ sacht, und diese veranlaßt die Drehkörper und den C-förmigen Ring zu einer Rotationsbewegung zusammen mit der Innenwand. Da der eine Armbereich 36 des C-förmigen Rings 30 durch den Stift gestoppt wird, wird der C-förmige Ring 30 dann an einer Rotationsbe­ wegung zusammen mit der Innenwand 121 gehindert, wodurch die Drehkörper ebenfalls in ihrer Rotationsbewegung zusammen mit der Innenwandfläche gestoppt werden. Dies führt dazu, daß sich die Innenwandfläche leer durchdreht, d. h., die beiden Drehkörper und der C-förmige Ring sind stillstehend wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist.

Bei Rotation des Handgriffs 13 des buchsenförmigen Endes in der durch den Pfeil in Fig. 3 dargestellten, entgegengesetzten Richtung zwingt die Reibungskraft zwischen der Innenwandfläche 121, dem C-förmigen Ring 30 und den beiden Drehkörpern alle diese Elemente zur Ausführung einer Rotationsbewegung in derselben Richtung. Dabei bewegt sich der dem Stift 50 zuge­ ordnete Armbereich 36 des C-förmigen Rings von dem Stift weg, der andere Armbereich 35 tritt, als Keil dienend, in den allmählich enger werdenden Bereich ein, und die Reibungskraft zwischen der Innen­ wandfläche, dem C-förmigen Ring und den beiden Dreh­ körpern veranlaßt diese Elemente zur Ausführung einer Rotationsbewegung in derselben Richtung, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Je weiter der Handgriff rotationsmäßig bewegt wird, desto weiter bewegt sich der dem Stift zugeordnete Armbereich des C-förmigen Rings von dem Stift 50 weg und desto tiefer bzw. weiter tritt, als Keil dienend, der andere Armbereich in den allmählich enger werdenden Bereich zwischen der Innenwand und dem exzentrischen Schaft ein, wodurch die Drehkörper 21 zu­ sammen mit dem C-förmigen Ring und der Innenwandfläche antriebsmäßig bewegt werden. Da die Antriebswelle in den Drehkörpern drehfest befestigt ist, wird die Antriebs­ welle ebenfalls antriebsmäßig bewegt. Beim Anziehen oder Lösen einer Mutter befindet sich die Antriebswelle in Eingriff mit einer Nuß, d. h. einem Element, das an einem Ende eine Aufnahmeöffnung für die Antriebswelle und am anderen Ende eine Öffnung zum Eingriff mit der Mutter aufweist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 besitzt der C-förmige Ring 30′ einen Satz erster Zähne auf seiner Außenumfangsfläche 33′. Jedes der beiden Drehkörper 21′ besitzt einen zweiten Satz von Zähnen, der dem ersten Satz von Zähnen entsprechend ausgebildet ist. Die beiden Sätze von Zähnen sind zur Schaffung einer höheren Reibung zwischen der Innenwandfläche, den beiden Drehkörpern und dem C-förmigen Ring von Nutzen. Die übrigen Teile sind dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, und alle Merkmale ent­ sprechen den bereits erläuterten Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Ratsche arbeitet nicht mit einem Ratschenrad und Sperrklinken, sondern mit einem sich durch Keilwirkung allmählich aufbauenden, drehfest­ kraftschlüssigen Eingriff zwischen dem buchsenförmigen Ende des Handgriffs und dem C-förmigen Ring und damit den Drehkörpern und der Antriebswelle.

Claims (3)

1. Schraubenschlüssel-Ratsche, gekennzeichnet durch
einen Handgriff (13) mit einem damit verbundenen buchsenartigen Ende (11), in dem eine durchgehende kreisförmige, zentrale Öffnung (12) ausgebildet ist und das eine die kreisförmige zentrale Öffnung (12) begrenzende Innenwandfläche (121) aufweist;
ein Paar Drehkörper (21), die in der kreisförmigen zentralen Öffnung (12) des buchsenartigen Endes (11) aufgenommen sind und eine gemeinsame Achse parallel zu der Achse der zentralen Öffnung (12) des buchsen­ artigen Endes (11) aufweisen und die zwischeneinander durch einen exzentrischen Schaft (22) verbunden sind, der einen allmählich enger werdenden Bereich (25) zwischen der Außenfläche des exzentrischen Schafts (22) und der Innenwandfläche (121) des buchsenartigen Endes (11) bildet, wobei der allmählich enger werdende Bereich (25) in seinem Mittelbereich am engsten ist und zwischen den beiden Drehkörpern (21) ein Anschlagelement (50) in der Nähe des allmählich enger werdenden Bereichs (25) ausgebildet ist und jeder der beiden Drehkörper (21) eine zentrale rechteckige Öffnung (23) besitzt, die miteinander ausgerichtet sind;
einen im wesentlichen C-förmigen Ring (30) mit einer kreisförmigen Aussparung (32) mit einem ersten und einem zweiten Armbereich (35, 36), die auf beiden Seiten der kreisförmigen Aussparung (32) angeordnet sind, wobei der C-förmige Ring (30) mit der Aus­ sparung (32) an dem exzentrischen Schaft (22) derart drehbar angebracht ist, daß der erste und der zweite Armbereich (35, 36) einen Teil der Außenfläche des exzentrischen Schafts (32) umschließen und sich in Richtung auf den allmählich enger werdenden Bereich (25) erstrecken, wobei der äußere Rand des C-förmigen Rings (30) mit dem äußeren Rand der beiden Dreh­ körper (21) im wesentlichen bündig ist und der C-förmige Ring (30) durch aufgrund von Berührung zwischen dem äußeren Rand des C-förmigen Rings (30) und der Innen­ wandfläche (121) erzeugte Reibung rotationsmäßig derart bewegbar ist, daß bei Rotation des Handgriffs (13) in einer ersten Richtung um das buchsenartige Ende (11) der erste Armbereich (35) in den engsten Teil des allmählich enger werdenden Bereichs (25) ein­ treten und darin verkeilt werden kann, und bei Rotation des Handgriffs (13) in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung um das buchsenartige Ende (11) der zweite Armbereich (36) an dem Anschlagelement (50) in Anlage gelangen und dadurch eine Bewegung des zweiten Armbereichs in den engsten Teil des allmählich enger werdenden Bereichs (25) verhindern kann, so daß das buchsenartige Ende (11) in bezug auf den C-förmigen Ring (30) und die beiden Drehkörper (21) eine Leerlauf-Rotationsbe­ wegung ausführen kann;
ein Paar Festhalteplatten (40), die zum Festhalten der beiden Drehkörper (21) in der kreisförmigen zentralen Öffnung (12) des buchsenartigen Endes (11) beidseits des Paares von Drehkörpern (21) an dem buchsenartigen Ende (11) lösbar angebracht sind, wobei in jeder der Festhalteplatten (40) eine zentrale runde Öffnung (41) ausgebildet ist, die mit den zentralen rechteckigen Öffnungen (23) der beiden Drehkörper (21) ausgerichtet sind und einen kleineren Durchmesser als die diagonale Länge der zentralen rechteckigen Öffnungen (23) der beiden Drehkörper (21) besitzen; und durch
eine Antriebswelle (60), die in ihrem Mittelbereich eine rechteckige Schulter (61) aufweist und in axial gleitend verschiebbarer Weise in die zentralen recht­ eckigen Öffnungen (12) der beiden Drehkörper (21) eingepaßt ist, wobei jeweils einer der Endbereiche (63) aus der zentralen runden Öffnung (41) einer Festhalteplatte (40) herausragt, so daß bei Rotation des Handgriffs (13) in der ersten Richtung die Antriebswelle (60) zusammen mit einer Nuß zum Drehen einer Schraubenmutter verwendbar ist.

2. Schraubenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Anschlagelement um einen Stift (50) handelt, der mit den beiden Drehkörpern (21) exzentrisch verbunden ist.

3. Schraubenschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der C-förmige Ring (30′) an seinem Außenrand einen ersten Satz von Zähnen aufweist und die beiden Dreh­ körper (21′) jeweils einen zweiten Satz von Zähnen aufweisen, die bei Rotationsbewegung des buchsenartigen Endes (11) in der ersten Richtung mit dem ersten Satz von Zähnen ausgerichtet sind.