DE4430781C2 - Ratschenschlüssel mit einem Antrieb eines mit einer Innenmehrkantausnehmung versehenen Zahnkranzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ratschenschlüssel mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, welche einen Zahnkranz mit einer Innenmehrkantausnehmung zur Aufnahme von Schrau­ benkopfformen und Steckeinsätzen drehbar aufnehmen.

Derartige Ratschenschlüssel sind bekannt. So beschreibt etwa das DE-GM 78 33 305 einen Schraubenschlüssel mit einem drehbaren Schraubkopf, dessen Antrieb mittels eines Zusatzwerkzeuges über ein Kegelradgetriebe erfolgt. Dieser Schraubenschlüssel ist in seiner Hand­ habung sehr unpraktisch, da zu seiner Bedienung meist zwei Hände erforderlich sind. So wird zum Beispiel eine Hand zur Fixierung des Schraubenschlüssels auf einer Mutter oder einem Schraubenkopf und die zweite Hand zur Anwendung der einsetzbaren Einrichtung zur Drehmo­ menteinleitung benötigt. Allein dieser Umstand gewährleistet nicht das problemlose Lösen oder Anziehen von Muttern oder Schrauben an schwer zugänglichen Stellen, zumal zur Ausführung der Drehbewegung mittels des einsetzbaren Knebelgriffes nicht immer der hierzu erforderliche Freiraum vorhanden ist.

Des weiteren sind aus der WO 91/15337 und aus der DE-GM 18 42 793 Schraubenschlüssel bekannt, welche speziell für große Drehmomente konzipiert sind. Beide Schraubenschlüssel führen pro Hub der jeweiligen Betätigungshebel nur einen Weitertransport des die Steckeinsätze aufnehmenden Körpers um jeweils einen Zahn. Durch diesen Umstand und die Anordnung der Betätigungshebel ist ein Einsetzen und Einschrauben von Schrauben an schwer zugänglichen Stellen mit einer Hand nicht möglich. Zudem weisen beide Schraubenschlüssel nicht das Merkmal eines sich bei der Rückholbewegung der Betätigungshebel aus dem Zahneingriff abhebenden Anschubkörpers auf, wodurch die Zahnspitzen einem Verschleiß ausgesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Ratschenschlüssel zu schaffen, bei dem das unerwünschte und oftmals leergängige Hin- und Herdrehen leichtgängiger Schrauben unterbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.

Der Ratschenschlüssel, dessen Grundkörper aus ersten und zweiten Gehäuseteilen be­ steht, nimmt in symmetrischen Ausnehmungen ein Treibrad, welches in einer um eine Achse beweglichen und durch einen Anschlag begrenzten Schwinge drehbar gelagert ist, auf. Eine rückholfederbeaufschlagte Schubstange in Gleitführungen im Hebelarm eingesetzt, überträgt durch Gelenkverbindungen mit einem Ausgleichspleuel und dem Treibrad Schubkräfte auf den in den Gehäuseteilen in gegenüberliegenden Gleitlagerbohrungen drehbar einge­ setzten, mit einer Innenmehrkantausnehmung versehenen Zahnkranz.

Weiter besteht der Ratschenschlüssel vorteilhaft aus einen Ratschenkopf mit einem Hebelarm bildenden Gehäuseteilen, deren form- und kraftschlüssige Verbindung durch eingesetzte Paßstifte und einer zugleich als Anschlag dienenden Verbindungsschraube, sowie durch das Aufschrauben eines formgefälligen Griffstückes bzw. eines durch Fremd­ energie betriebenen Hubmechanismus auf den Hebelarm, erreicht wird.

Eine in Gleitführungen im Hebelarm eingesetzte, über ein Widerlager rück­ holfederbeaufschlagte Schubstange ist an ihrem Austrittsende mit einer aufgeschraubten fingerkuppengenehmen Betätigungsfläche versehen.

Das innenliegende Ende der Schubstange ist mit einem Ausgleichspleuel über ein Schubstangengabelgelenkauge mit einem Pleueleinsteckgelenk­ auge durch einen Schubstangengelenkbolzen beweglich verbunden. Durch die Verbindung des Ausgleichspleuels mittels des Pleuelgabelgelenkauges und eines Treibradsteckgelenkes sowie einem Pleuellagerbolzen kann eine auf die Schubstange aufgebrachte Schubkraft durch ein Zahnsegment am Treibrad in Verbindung mit der Schwinge und im Eingriff mit dem Zahnkranz in eine Drehbewegung umgelenkt werden. Das in der Schwinge schwingend und drehbar eingesetzte Treibrad, löst sich mit dem Zahnsegment durch die Gelenkverbindungen bei jeder Rückholbewegung der Schubstange in die Ruhestellung, aus der Zahnverbindung mit dem Zahnkranz.

Die Schwinge ist an beiden Enden mit einem Gabelgelenkauge versehen. In einem ist das Treibrad durch einen Treibradlagerbolzen zentrisch drehbar gelagert, während in dem zweiten Gabelgelenkauge eine durch eine Draht­ feder belastete Sperrklinke mittels eines Hauptlagerbolzens beweglich fixiert ist. Die Sperrklinke kann jedoch auch über einen separaten Bolzen beweglich fixiert sein.

In die Innenmehrkantausnehmung im Zahnkranz, welche zumeist aus einem Innensechskant besteht, können flache, mit einem Innensechskant und mit einem Anschlagbund versehene Reduziereinsätze durch eine Haltekugel fixiert, eingesetzt werden.

Der beschriebene Ratschenschlüssel benötigt keinen Umschaltmechanismus für eine Links- bzw. Rechtsdrehung. Diese Funktion wird bei der Verwendung von Reduziereinsätzen durch deren durchgehende Innensechskantausneh­ mung mittels Verdrehen des Ratschenschlüssels über die Längsachse um 180° bzw. bei Verwendung allgemein üblicher Steckeinsätze (Nuß) durch Umstecken eines, den Steckeinsatz tragenden Zwischenstückes erreicht. Um zu vermeiden, daß beim Ansetzen von Muttern oder Schrauben diese unge­ wollt aus der Innenmehrkantausnehmung austreten, ist es von Vorteil, wenn Reduziereinsätze ohne durchgehende Innensechskantausnehmung verwen­ det werden.

Der Vorteil der Erfindung zeigt sich in einem einfach zu handhabenden, mit einer Hand zu bedienenden, funktionssicheren, lageunabhängig einsetzba­ ren, und auch mit automatischen, fremdenergiebetriebenen Hubeinrichtun­ gen ausrüstbaren Ratschenschlüssel.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem Anspruch 1 wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß nun Schrauben bzw. Muttern mit dem be­ schriebenen Ratschenschlüssel auch an schwer zugänglichen Stellen mit einer Hand durch intervallmäßiges Drücken, z. B. mit der Daumenkuppe auf die Schubstange, in kürzester Zeit und ohne Inanspruchnahme eines Frei­ raumes für die Schwenkbewegung des Hebelarmes oder eines sonstigen Zu­ satzwerkzeuges, mit einem bestimmten Drehmoment bis zum Anliegen der Anlagefläche eines Schraubenkopfes oder einer Mutter ein- oder aufge­ schraubt werden können.

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung lediglich ein Rat­ schenschlüssel mit einer von Hand betätigten Schubstange aufgezeigt. Natürlich können auf die Schub­ stange sowie das Hebelarmende auch andere Betätigungs­ elemente aufgesetzt werden.

Ohne den Ratschenschlüssel zu verändern, können Schrauben oder Muttern durch die übliche Ratschenbewegung (Hebelausschlag) mit dem erforder­ lichen Drehmoment angezogen oder gelöst werden.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ergibt sich daraus, daß bei dem gattungsgemäßen Ratschenschlüssel das unerwünschte und oftmals sehr zum Ärgernis führende, leergängige Hin- und Herdrehen leichtgängiger Schrauben oder Muttern, welches durch die Nichtüberwindung mittels der Schraubreibung des durch den Eingriff der Sperrklinke bei der leergängigen Ausschlagbewegung entstehenden Drehmoments auftritt, dadurch unterbun­ den werden kann, daß auch während dieser Bewegung der schraubenkopf­ aufnehmende Zahnkranz bei Betätigung der Schubstange in der erforder­ lichen Drehrichtung angetrieben wird.

Die erfinderische Kombination der Antriebselemente erlaubt deren Einbau in den Ratschenkopf und den Hebelarm, ohne die klassische Ratschenschlüs­ selform nachteilig zu verändern. Sie ermöglicht jedoch eine sehr flache Ge­ staltung des Ratschenkopfes, wodurch eine Anwendung auch an räumlich eng begrenzten Einsatzorten gegeben ist. Die Antriebskombination ergibt bei einer Schubstangenbetätigung eine Drehbewegung der Innenmehrkantaus­ nehmung von vorzugsweise 60°.

Die verwendete Zahnteilung am Zahnkranz und der Sperrklinke ergeben einen Nachgreifwinkel in der Hebelausschlagbewegung von vorzugsweise nur 15° weshalb der erfindungsgemäße Ratschenschlüssel auch hierdurch dem Einsatz an beengten Arbeitsbereichen seiner zugedachten Funktion gerecht wird.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ratschenschlüssels dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ratschenschlüssel,

Fig. 2 eine Innenansicht des Ratschenschlüssels bei abgehobenem Ge­ häusedeckel im Eingreifzustand,

Fig. 3 eine Innenansicht des abgehobenen Gehäusedeckels,

Fig. 4 einen Querschnitt des Ratschenschlüssels,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Antriebselemente,

Fig. 6 eine Innenansicht des Ratschenschlüssels im Ruhezustand.

Der Ratschenschlüssel besteht gemäß Fig. 1 und 2 aus den, den Rat­ schenkopf 1 und den Hebelarm 2 bildenden ersten und zweiten Gehäuseteilen 3 und 3a, in denen gemäß Fig. 2 und 3 die ersten und zweiten Ausnehmungen 4 und 4a ein Treibrad 5, eine Schwinge 6, eine Sperrklinke 7, und ein Ausgleichspleuel 8 aufnehmen. Das Treibrad 5 enthält gemäß Fig. 2 ein Zahnsegment 5a und ist über eine zentrische Bohrung 9 gemäß Fig. 5 durch einen Lagerbolzen 10 mittels ei­ nes Schwingengabelgelenkauges 11 drehbar und schwingend in der Schwin­ ge 6 gelagert, und überträgt im Eingriff eine Drehbewegung auf einen Zahn­ kranz 12. Bei der Rückholbewegung der Schubstange 27 gemäß Fig. 6 in die Ruhestellung wird der Zahneingriff des Zahnsegments 5a in den Zahn­ kranz 12 durch Ausschwingen des Treibrades 5 mittels der Schwinge 6 ge­ löst.

Am gegenüberliegenden Ende der Schwinge 6 gemäß Fig. 5 positioniert eine Achse 13 über die Verbindung mit einem Schwingenhauptgelenkauge 14 eine, mit einer Bohrung 15 versehene Sperrklinke 7 sowie die Schwinge 6 schwenkbar, wobei die Achse 13 beidseitig in zwei gemäß Fig. 3 und 4 in den ersten und zweiten Gehäuseteilen 3 und 3a in diametral angeordneten Sackbohrungen 16 und 16a eingreift.

Die Sperrklinke 7 gemäß Fig. 2 wird durch eine in eine Federaufnah­ mebohrung 17 eingesetzte doppelwirkende Drahtfeder 18 mit einer Ver­ zahnung 19 ebenso wie das Zahnsegment 5a des in der Schwinge 6 ge­ lagerten Treibrades 5 zahneingriffsfördernd gegen den Zahnkranz 12 ge­ drückt.

Der mit einer Innenmehrkantausnehmung 20 versehene Zahnkranz 12 enthält am Umfang, gemäß Fig. 4, zwei sich gegenüberliegende Lageransätze 21 und 21a, die gemäß Fig. 1 und 4 in Gleitlagerbohrungen 22 und 22a in den ersten und zweiten Gehäuseteilen 3 und 3a spielarm eingesetzt sind.

Eine Ausbuchtung am Treibrad 5 gemäß Fig. 2 bildet ein Treibrad­ steckgelenkauge 23 welches im Eingriff mit einem Pleuelgabelgelenkauge 24 durch eine Gelenkverbindung 25 über einen Pleuellagerbolzen 26 das Aus­ gleichspleuel 8 kraftübertragend, die Ausschlagbewegung zwischen dem Treibrad 5 und einer Schubstange 27 ausgleichen läßt.

Die Schubstange 27 ist durch ein übergreifendes Schubstangengabelge­ lenkauge 28 mit einem Pleueleinsteckgelenkauge 29 mittels eines Schub­ stangengelenkbolzens 30 zu einer Gelenkeinheit 31 verbunden. In zwei axiale, zylindrische Gleitführungen 32 und 32a im Hebelarm 2 ist die mit ei­ nem Widerlager 33 und einer Biegung 34 versehene, durch eine in eine zylindrische Erweiterung 35 eingelegte Rückholfeder 36 beaufschlagte Schubstange 27 axial gleitend eingesetzt. Ein aus dem Hebelarm 2 austre­ tendes Ende 37 der Schubstange 27 ist mit einer auf ein Außengewinde 27a gemäß Fig. 4 aufgeschraubten Betätigungsfläche 38 versehen.

Eingesetzte Paßstifte 39 und 39a gemäß Fig. 3 in dem ersten Gehäuseteil 3 verbinden im Eingriff in die spiegelbildlich angeordneten Bohrungen 40 und 40a gemäß Fig. 2 im zweiten Gehäuseteil 3a beide Gehäuseteile formschlüssig, während eine Verbindungsschraube 41, gemäß Fig. 4 durchgeführt durch eine angesenkte Durchgangsbohrung 42 gemäß Fig. 3 im ersten Gehäuseteil 3, eingeschraubt in ein Gewinde 43 gemäß Fig. 2 im zweiten Gehäuseteil 3a eine kraftschlüssige Verbindung herstellt. Die Verbindungsschraube 41 gemäß Fig. 4 bildet zugleich einen Anschlag 44 für die Begrenzung der, mit einer Drahtfeder 18 gemäß Fig. 2 druckbeaufschlagten Schwinge 6 in ihrer Schwingbewegung.

Der Hebelarm 2 endet mit einem angesetzten Außengewinde 45, auf das ein gemäß Fig. 4 durchgebohrtes und mit einer Ansenkung 46a versehenes Griffstück 46 mit einem Innengewinde 47 aufgeschraubt ist, wodurch die dem Hebelarm 2 bildenden ersten und zweiten Gehäuseteilen 3 und 3a kraftschlüssig verbunden sind.

Der Zahnkranz 12 enthält am Umfang eine Kugelaufnahmebohrung 48, wel­ che nicht über den vollen Durchmesser austritt, wodurch eine in eine Ring­ nut 50 eingelegte offene Ringfeder 51 eine Einrastkugel 49 gemäß Fig. 2 in die Innenmehrkantausnehmung 20 ragend hält. In die Innenmehrkantausnehmung 20 können Reduziereinsätze oder ein Zwischenstück mechanisch aus­ wechselbar fixiert werden.

Claims (17)

1. Ratschenschlüssel umfassend ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (3, 3a), welche einen Zahnkranz (12) mit einer Innenmehrkantausnehmung (20) zur Aufnahme von Schraubenkopfformen oder Steckeinsätzen drehbar aufnehmen, wobei der Zahnkranz (12) über ein Treibrad (5) und eine Schubstange (27) in Drehung versetzt werden kann, indem die Schubstange (27) mit dem Treibrad (5) in kraftübertragender Verbindung steht, das Treibrad (5) an einer um eine Achse (13) beweglichen Schwinge (6) drehbar gelagert ist und das Treibrad (5) periodisch in den Zahnkranz (12) eingreift.

2. Ratschenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (27) über gelenkartige Verbindungen (25, 31) und ein Ausgleichspleuel (8) mit dem Treibrad (5) verbunden ist zur Übertragung einer axial, intervallmäßig aufgebrachten Kraft.

3. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibrad (5) mittels einem Zahnsegment (5a) in den Zahnkranz (12) eingreift.

4. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahneingriff des Zahnsegments (5a) in den Zahnkranz (12) bei der Rückholbewegung der Schubstange (27) durch Abheben mittels der Schwinge (6) gelöst wird.

5. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibrad (5) über eine zentrische Bohrung (9) durch einen Lagerbolzen (10) in Verbindung mit einem Schwingengabelgelenkauge (11) drehbar und schwingend in der Schwinge (6) gelagert ist.

6. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gehäuseteile (3, 3a) in montiertem Zustand einen Ratschenkopf (1) mit einem angeformten Hebelarm (2) bilden und der Ratschenkopf (1) in zwei diametral gegenüberliegenden Gleitlagerbohrungen (22, 22a) den Zahnkranz (12) axial und radial spielarm, jedoch drehbar aufnimmt.

7. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Ausnehmungen (4a, 4) in den ersten und zweiten Gehäuseteilen (3, 3a) das Treibrad (5), die Schwinge (6), eine Sperrklinke (7), und das Ausgleichspleuel (8) aufnehmen.

8. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmehrkantausnehmung (20) an dem Zahnkranz (12) axial zentrisch angeordnet ist und am Umfang des Zahnkranzes (12) zwei sich gegenüberliegende identische Lageransätze (21, 21a), sowie eine radial angeordnete Kugelaufnahmebohrung (48) und eine umlaufende Ringnut (50) vorgesehen sind.

9. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Achse (13) beidseitig in zwei in den ersten und zweiten Gehäuseteilen (3, 3a) befindliche Sackbohrungen (16, 16a) eingesteckt ist und die Sperrklinke (7) sowie die Schwinge (6) schwenkbar fixiert.

10. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine doppelwirkende Drahtfeder (18) in eine Federaufnahmebohrung (17) im ersten Gehäuseteil (3) eingesetzt ist und durch ihre Formgebung die Sperrklinke (7) und die Schwinge (6) druckbeaufschlagt.

11. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsschraube (41) die ersten und zweiten Gehäuseteile (3, 3a) im Bereich des Ratschenkopfes (1) kraftschlüssig verbindet und einen Anschlag (44) zur Begrenzung der Schwingbewegung für die Schwinge (6) bildet.

12. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axiale zylindrische Gleitführungen (32, 32a) im Hebelarm (2) vorgesehen sind, welche die mit einer Biegung (34) sowie einem Widerlager (33) versehene und mit einer Rückholfeder (36) beaufschlagte Schubstange (27) gleitend aufnehmen.

13. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (36) sich in einer zylindrischen Erweiterung (35) im Hebelarm (2) abstützend, gegen das Widerlager (33) an der Schubstange (27) wirkend, axial beweglich eingebettet ist.

14. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (27) eine Biegung (34) zur weitestgehend geradlinigen Kraftübertragung auf das Ausgleichspleuel (8) enthält.

15. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Hebelarm (2) austretende Ende (37) der Schubstange (27) eine aufgeschraubte Betätigungsfläche (38) enthält, die in eine Ansenkung (46a) im Griffstück (46) eintaucht.

16. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gehäuseteile (3, 3a) im Verbund am Hebelarm (2) ein angesetztes Außengewinde (45) aufweisen und durch ein aufgeschraubtes Griffstück (46) form- und kraftschlüssig verbunden werden können.

17. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftpotential der Rückholfeder (36) bei der Rückholbewegung der Schubstange (27) zur Überwindung der druckausübenden Drahtfeder (18a) auf die Schwinge (6) ausreicht, um das Treibrad (5) mittels der Schwinge (6) aus dem Zahneingriff zu lösen.