DE4212875A1 - Nuß für ein drehend angetriebenes Verschraubungsgerät - Google Patents
Nuß für ein drehend angetriebenes VerschraubungsgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Nuß für ein drehend ange
triebenes Verschraubungsgerät zum Anziehen oder Lösen
von Schrauben oder Muttern, bestehend aus einem Kopf
stück mit einer mehrkantigen Angriffsfläche für die
Schrauben oder Muttern und aus einem Kupplungsteil für
den Antrieb.
Um eine Schraube oder Mutter mit der jeweils erforder
lichen Spannkraft zu belasten, wird sie mit einem Ver
schraubungsgerät mit Hand- oder Kraftbetrieb betätigt,
das eine Abtriebswelle aufweist, auf die eine sogenann
te Nuß drehfest aufgesteckt ist, welche zu den winklig
angestellten Angriffselementen des Kopfes oder der Mut
ter einer bestimmten Schraubengröße paßt und die je
nach Schraubengröße ausgewechselt werden kann. Bekannte
Nüsse sind aus Stahl hergestellt, damit sie die beim
Anziehen oder Lösen der Schrauben oder Muttern auftre
tenden hohen Kräfte beschädigungslos aufnehmen können.
Allerdings sind derartige Stahlnüsse sehr schwer und
ihr Gewicht kann beträchtlich höher sein als dasjenige
des Verschraubungsgerätes selbst, so daß dieses im Be
nutzungszustand unhandlich und unangemessen schwer ist.
Dies behindert nicht nur die Handhabung, sondern auch
die Mitnahme eines Satzes von Nüssen unterschiedlicher
Abmessungen ist beschwerlich. Die mehrkantige Angriffs
fläche des Kopfstückes ist bei Steckhülsen eine Innen-
Mehrkantprofilierung und bei Steckstiften eine Außen-
Mehrkantprofilierung; dies hängt von der Art der An
griffselemente des Schraubenkopfes oder der Mutter ab,
d. h. davon, ob diese außen oder innen angeordnet sind.
Die gebräuchlichste Mehrkantprofilierung ist der Sechs
kant. Auch das Kupplungsteil der Nuß ist in Anpassung
an die Abtriebswelle des Verschraubungsgerätes unter
schiedlich und kann bis zur feinen Teilung der Verzah
nung eine kantige Angriffsfläche auf der Außenseite
eines Schaftes oder auf der Innenseite einer Buchse
aufweisen.
Aus Gewichtsgründen wäre es günstig, Nüsse aus leichte
ren Werkstoffen als Stahl herzustellen. Derartige Mate
rialien haben jedoch nur einen Bruchteil der Festigkeit
von z. B. Stahl und sind den bei der belasteten Drehung
auf sie einwirkenden Kräften nicht gewachsen. Die mehr
kantige Angriffsfläche gibt unter dem Einfluß der Mehr
kantprofilierung des Schraubenkopfes bzw. der Mutter
nach und sie wird bis zur Unbrauchbarkeit deformiert.
Schlimmstenfalls bricht die Nuß auseinander.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nuß für
ein angetriebenes Verschraubungsgerät so auszubilden,
daß sie bei leichtem Gewicht hohe Stabilitätsanforde
rungen erfüllt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Kopfstück und das Kupplungsteil aus Leichtbauwerk
stoff hergestellt sind, der leichter ist als Stahl, und
daß die Angriffsfläche aus Hartmaterial größerer Härte
und/oder Zähigkeit als der Leichtbauwerkstoff gebildet
ist.
Durch Verwendung eines Leichtbauwerkstoffes, der auf
Leichtmetall- oder Kunststoffbasis aufgebaut sein kann
und der leichter ist als Stahl, ergibt sich für die
gesamte Nuß eine drastische Gewichtsreduzierung und
daher ein sehr günstiges Handlingsgewicht. Die Hart
materialausrüstung gleicht den Mangel ausreichender
Härte des Leichtbauwerkstoffes aus und bildet stabi
lisierende Verschleißteile, deren Gewicht für den Werk
zeuganwender praktisch nicht spürbar ist. Bei schnell
aufenden Verschraubungsgeräten wird die Schwungmasse
durch die Leichtbaunuß um ein wesentliches reduziert
und erhöht damit die Drehmomentgenauigkeit.
Das Hartmaterial kann als mit dem Kopf stück drehfest
verbundene Auflage ausgebildet sein, die in Form von
Einzelabschnitten oder eines geschlossenen Rings, der
innen die armierte mehrkantige Angriffsfläche bildet,
in das Material des Kopfstückes eingepreßt sein kann.
Zur Auswechslung der Hartmaterial-Auflage wird sie
maschinell abgedreht oder aus gedreht und durch eine
neue Auflage ersetzt. Alternativ kann die Hartmaterial-
Auflage vorzugsweise in Ringform herausnehmbar mit dem
Kopf stück verbunden und durch Befestigungsmittel gehal
ten sein. Diese können durch mindestens einen radialen
Stift gebildet sein. Der Außenumfang des Ringes ist
kantig profiliert und greift mit einer komplementären
Profilierung des Kopfstückes zusammen, um die Dreh
festigkeit zu gewährleisten. Die Austauschbarkeit der
Hartmaterial-Auflage erhöht nicht nur die Lebensdauer
der Nuß aus Leichtbauwerkstoff, sondern sie ermöglicht
auch die Benutzung einer einzigen Nußgröße für ver
schiedene Schlüsselweiten, weil die Hartmaterial-Auf
lage bei in das Kopf stück passender Außenabmessung
unterschiedliche Innenabmessung öder Profilierung der
Angriffsfläche aufweisen kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die An
griffsfläche an einem Innenkörper aus Hartmaterial aus
gebildet sein, der mit einem Außenkörper aus Leicht
bauwerkstoff ummantelt ist. Der Hartmaterial-Innenkör
per kann aus dünnwandigem Stahl bestehen und der Außen
körper ist vorteilhafterweise aus um den Innenkörper
herumgewickeltem oder herumgegossenem Kunststoffmate
rial gebildet. Der Innenkörper kann vorzugsweise aus
Stahl bestehen und der Mantel kann vorzugsweise aus
einem Kohlefaserwerkstoff oder einem Kunststoffmaterial
ähnlicher besonderer Härte gebildet sein.
Insbesondere bei Großformat-Nüssen ist es zweckmäßig,
das Kopfstück und/oder das Kupplungsteil in Form einer
Steckhülse außen mit einer ringförmigen Bandage aus
Hartmaterial größerer Härte und/oder Zähigkeit als der
Leichtbauwerkstoff zu umgeben, um ein Ausbrechen der
Nuß zu verhindern und sie zu stabilisieren. Ist die
Mitnahmeprofilierung des Kupplungsteils eine Innenpro
filierung, so wird sie mit einer Hartmaterial-Auflage
armiert. Handelt es sich um eine Außenprofilierung, so
kann diese selbst aus Hartmaterial hergestellt sein.
Auf diese Weise wird auch an diesem kraftbelasteten
Teil der Nuß eine Verstärkung erzielt. Die Haltbarkeit
einer mit mindestens einer Hartmaterialarmierung ver
sehenen Leichtbaunuß aus Leichtmetall oder Kunststoff
ist so groß, daß sie sogar für Schlag-Drehwerkzeuge
geeignet ist.
Der Leichtbauwerkstoff kann aus Aluminium oder Alumi
niumlegierungen oder hochfestem Kunststoff bestehen und
das Hartmaterial kann Stahl oder ein Kunststoff größe
rer Härte und/oder Zähigkeit als der Leichtbauwerkstoff
sein.
In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einstecknuß
mit einer Auflage für die innere Mehrkantprofi
lierung des Kopfstückes und einer äußeren
Bandage vor dem Zusammenbau der Teile,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Aufstecknuß
mit mindestens zwei austauschbaren Hartmate
rial-Einsätzen und einem Hartmaterial-Einsatz
für eine Mehrkantprofilierung des Kupplungstei
les,
Fig. 3 eine Ansicht einer Aufstecknuß mit abgewandel
ter Armierung der mehrkantigen inneren An
griffsfläche und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Nuß mit
einem Steckstift.
Eine Einstecknuß 10 besteht im wesentlichen aus einem
kreiszylindrischen Kopfstück 11 aus Leichtbauwerkstoff,
wie Aluminium oder einem Kunststoffmaterial, mit dem
ein Kupplungsteil 12 aus dem gleichen Werkstoff fest
verbunden, vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Das
Kupplungsteil 12 ist bei dem gezeichneten Beispiel als
Antriebsschaft mit einem umfangsmäßigen Verzahnungspro
fil 13 ausgestaltet und dient zum lösbaren Anschluß an
eine Abtriebswelle eines drehend angetriebenen Ver
schraubungsgerätes. Das Kopfstück 11 ist als dickwan
dige Steckhülse mit kreiszylindrischem Außenumfang und
Sechskant-Innenumfang gestaltet. Der Sechskant-Innen
umfang bildet eine Aufnahmefläche 17 für eine passende
Auflage 15, die aus Hartmaterial, wie Stahl oder ähn
lich hochelastischem und verschleißfestem Material be
steht und die als Verstärkung des Kopfstückes 11 aus
Leichtbauwerkstoff wirksam ist. Die. Auflage 15 hat die
Form eines sechskantigen geschlossenen Ringes, dessen
äußeres Umfangsprofil und Axialerstreckung der Auf
nahmefläche 17 im wesentlichen entspricht und der innen
eine sechskantige Angriffsfläche 14 zum Aufstecken auf
anzuziehende oder zu lösende Schraubenköpfe bzw. Mut
tern aufweist. Die Auflage 15 kann nachträglich in das
Kopfstück 11 eingepreßt werden oder sie kann mit Hilfe
geeigneter Kleber befestigt sein. Ferner ist es mög
lich, die ringförmige Auflage 15 oder einzelne Auflage
elemente, die sich zu dem abgeknickten Bandverlauf der
Angriffsfläche 14 ergänzen, bei Herstellung des Kopf
stückes 11 in der Form gleichzeitig mit einzupressen.
Die Auflage 15 kann im übrigen zum Austausch gegen eine
Auflage 15 mit anderer Angriffsfläche 14 herausnehmbar
in dem Kopfstück 11 angeordnet sein. Zu ihrer Sicherung
kann ein herausziehbarer radialer Stift dienen, der von
außen durch das Kopfstück 11 hindurch ein Stück in die
Auflage 15 eingreift, um sie lösbar festzulegen.
Eine weitere Verstärkung erfährt das Kopfstück 11 durch
einen kreisförmigen Ring 16 aus Hartmaterial, das
vorzugsweise die gleiche Beschaffenheit wie die Auflage
15 hat und der bis zu einem Anschlag außen über die
Mündung des Kopfstückes 11 gesteckt und mittels min
destens eines Stiftes gegen Abrutschen gesichert ist.
Der Ring 16 bildet eine Hartmaterial-Bandage, die die
Nuß 10 zusätzlich verstärkt. Gegebenenfalls kann auch
das Verzahnungsprofil 13 auf dem Antriebsschaft des
Kupplungsteiles 12 aus Hartmaterial hergestellt sein.
Die Aufstecknuß 20 des Beispieles nach Fig. 2 besteht
ebenfalls aus Leichtbauwerkstoff aus Metall- oder
Kunststoffmaterial. Sie ist aus einem Kopfstück 21 in
Form einer Steckhülse und einem angeformten Kupplungs
teil 22 in Form einer Buchse gebildet. Steckhülse und
Buchse sind außen kreiszylindrisch. Dieses Kopfstück 21
ist mit einer inneren Verzahnung 23 ausgestattet. Die
Verzahnung bildet einen geschlossenen Zahnkranz mit
axialen Rippen und Rillen. Diese Verzahnung 23 dient
der Aufnahme eines angepaßten äußeren Zahnkranzes 29
von Auflagen 25 oder 25A aus Hartmaterial, das hoch
elastisch und verschleißfest ist und aus Stahl oder
Kunststoff besteht. Die Auflagen 25, 25A sind als Ringe
gestaltet, die - bei dem gezeichneten Beispiel - unter
schiedliche Angriffsflächen 24, 24A für die Schrauben
oder Muttern haben. Die Angriffsfläche 24 ist ein
Sechskant und die Angriffsfläche 24A ist ein Vierkant.
Je nach Anwendungszweck werden die Auflagen 25, 25A aus
dem Kopfstück 21 herausgezogen und ausgetauscht. Auch
können Auflagen mit verschiedenen Schlüsselweiten
gleicher Mehrkantprofilierungen vorgesehen sein, die
die Verwendung der Aufstecknuß 20 für diverse Schlüs
selweiten erlaubt.
Auf die kreiszylindrische Außenfläche des Kopfstückes
21 wird eine kreiszylindrische ringförmige Bandage 26
aus Hartmaterial, wie z. B. Stahl oder ähnlich hoch
elastischem und verschleißfestem Material, aufgesteckt
und gegebenenfalls, wie zu dem Beispiel nach Fig. 1 in
Verbindung mit der Bandage 16 beschrieben, gesichert.
Das Kupplungsteil 22 mit Vierkant-Innenprofil enthält
eine Auflage 27 aus Hartmaterial gleicher Güte wie die
Auflagen 25, 25A in Form eines viereckigen Ringes, der
eingepreßt oder herausnehmbar sein kann. Eine ring
förmige Bandage 28 aus Hartmaterial der beschriebenen
Art hat den gleichen Effekt wie die Bandage 26 des
Kopfstückes 21 und beide gewährleisten, daß die leicht
gewichtige Nuß 20 nicht ausbrechen kann, wenn sie mit
einem Verschraubungsgerät mit oder ohne Schlagwirkung
zum Einsatz kommt.
Die Aufstecknuß 40 des Beispiels nach Fig. 3 besteht
aus einem Kopfstück 41 und einem Kupplungsteil 42, die
einstückig aus Leichtbauwerkstoff, insbesondere Kunst
stoffmaterial, wie Kohlefaserwerkstoff, aufgebaut sind,
der auf einen als innere Hülse aus Hartmaterial, wie
Stahl oder ähnlich hochelastischem und verschleißfestem
Material, gebildeten Innenkörper 45 aufgebracht ist.
Beispielsweise kann der Leichtbauwerkstoff um den
Innenkörper 45 herumgewickelt oder herumgegossen sein.
Der Innenkörper 45 bildet in seinem vorderen Teil eine
sechskantige Angriffsfläche 44 für die Schrauben oder
Muttern. Entsprechend ist er im Bereich des Kupplungs
teiles 42 beispielsweise viereckig geformt und bildet
eine Hartmaterial-Auskleidung 47 für diesen. Die beiden
Enden der Aufstecknuß 40 sind außen durch ringförmige
Bandagen 46 und 48 aus Hartmaterial größerer Härte
und/oder Zähigkeit als der Leichtbauwerkstoff ver
stärkt. Diese beiden Bandagen 46 und 48 aus Hartmate
rial können, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet,
alternativ auch in Form einer einstückigen Hülse aus
geführt werden.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Nuß
30. Dabei ist ein Kopfstück 31 aus Leichtbauwerkstoff
mit einem Kupplungsteil 32 zum Aufstecken auf eine Ab
triebswelle eines Verschraubungsgerätes einstückig aus
gebildet. Das Kupplungsteil 32 kann innen entsprechend
dem Kupplungsteil 22 gemäß dem Beispiel nach Fig. 2 mit
einer Armierung aus Hartmaterial ausgerüstet und außen
von einer ringförmigen Bandage 38 aus Hartmaterial um
geben sein.
Das Kopfstück 31 ist in diesem Falle eine kreiszylin
drische Hülse aus Leichtbauwerkstoff, die eine mehrkan
tige innere Sacköffnung 33 zur drehfesten Aufnahme
eines Längsabschnittes eines passenden Steckstiftes 35
aufweist, dessen nach außen vorstehender Längsabschnitt
eine mehrkantige äußere Angriffsfläche 34 trägt. Der
Steckstift 35 besteht aus Hartmaterial, z. B. Stahl oder
Kunststoff größerer Härte und/oder Zähigkeit als der
Leichtbauwerkstoff. Der Steckstift 35 kann in der
Sacköffnung 33 des Kopfstückes 31 befestigt oder aus
dieser herausziehbar sein, so daß er gegen einen ande
ren Steckstift mit abweichender Form oder Abmessung der
Angriffsfläche 34 ausgetauscht werden kann.
Die Angriffsfläche 34 des Steckstiftes 35 wirkt mit
Innen-Angriffselementen von Schraubenköpfen zusammen.
Eine ringförmige Bandage 36 aus Hartmaterial der er
wähnten Beschaffenheit ist auf das Kopfstück 31 aus
Leichtbauwerkstoffaufgesteckt und gesichert.
Claims (11)
1. Nuß für ein drehend angetriebenes Verschraubungs
gerät zum Anziehen oder Lösen von Schrauben oder
Muttern, bestehend aus einem Kopf stück mit einer
mehrkantigen Angriffsfläche für die Schrauben oder
Muttern und aus einem Kupplungsteil für den An
trieb,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kopfstück (11; 21; 31; 41) und das Kupplungs
teil (12; 22; 32; 42) aus Leichtbauwerkstoff herge
stellt sind, der leichter ist als Stahl, und daß
die Angriffsfläche aus Hartmaterial größerer Härte
und/oder Zähigkeit als der Leichtbauwerkstoff ge
bildet ist.
2. Nuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hartmaterial als mit dem Kopfstück (11; 21)
drehfest verbundene Auflage (15; 25, 25A) ausgebil
det ist.
3. Nuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hartmaterial-Auflage aus Einzelabschnitten
gebildet ist.
4. Nuß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hartmaterial-Auflage (15; 25, 25A) als geschlos
sener Ring ausgebildet ist.
5. Nuß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hartmaterial-Auflage in das
Material des Kopfstückes eingepreßt ist oder durch
Befestigungsmittel fixiert ist.
6. Nuß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hartmaterial-Auflage (25, 25A)
herausnehmbar mit dem Kopfstück verbunden
ist.
7. Nuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Angriffsfläche (44) an einem Innenkörper (45)
aus Hartmaterial ausgebildet ist, der mit einem
Außenkörper (50) aus Leichtbauwerkstoff ummantelt
ist.
8. Nuß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenkörper (45) aus einer umfangsmäßig ge
schlossenen Hülse mit eingeformter Angriffsfläche
(44) besteht, die sich von einem Ende der Nuß (40)
zum anderen erstreckt und daß der Leichtbauwerk
stoff des Außenkörpers (50) um den Innenkörper
(45) herumgewickelt oder herumgegossen ist.
9. Nuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Angriffsfläche (34) an einem mit dem Kopfstück
(31) aus Leichtbauwerkstoff verbundenen mehrkanti
gen Steckstift (35) aus Hartmaterial größerer
Härte und/oder Zähigkeit als der Leichtbauwerk
stoff gebildet ist.
10. Nuß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kopfstück (11; 21; 31; 41)
und/oder das Kupplungsteil (22; 32; 42) außen von
einer ringförmigen Bandage (16; 26, 28; 36, 38; 46, 48)
aus Hartmaterial größerer Härte und/oder Zähigkeit
als der Leichtbauwerkstoff umgeben ist.
11. Nuß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Mitnahmeprofilierung des
Kupplungsteiles (12; 22; 32; 42) mit einer Auflage
(27; 47) aus Hartmaterial größerer Härte und/oder
Zähigkeit als der Leichtbauwerkstoff versehen ist.
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