DE4436321A1 - Umschaltbarer Ratschenkopf - Google Patents
Umschaltbarer RatschenkopfInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen umschaltbaren Rat
schenkopf, insbesondere einen maschinell betätigten Rat
schenkopf, sowie einen Umschaltknopf für den Ratschenkopf
eines Ratschenschlüssels, mit dem sich die Drehrichtung des
Ratschenmechanismus umkehren läßt.
Umschaltbare Ratschenköpfe sind mit einem Umschaltknopf oder
-hebel versehen, der typischerweise zwischen einer Vorwärts-
und Rückwärtsstellung drehbar ist, um die Drehrichtung des
Ratschenmechanismus einzustellen. Typischerweise ist der Um
schaltknopf ein metallisches Teil mit einem zylindrischen
Schaft und einem Kopfabschnitt; der Knopf ist um die Achse
des Schaftes drehbar, um die richtungsändernde Funktion aus
zuüben. Der Ratschenmechanismus kann in einer handbetätigten
oder maschinell betriebenen Vorrichtung verwendet werden.
Eine derartig maschinell betriebene Vorrichtung ist ein
luftdruckbetätigtes Ratschenwerkzeug, das von der Anmelderin
unter der Bezeichnung Nr. FAR 72 B vertrieben wird.
Wie sich gezeigt hat, hat bei derartigen vorbekannten Rat
schenvorrichtungen, insbesondere maschinell betriebenen Vor
richtungen, der Umschaltknopf die Tendenz, sich unter be
stimmten Betriebsbedingungen selbst umzuschalten und/oder
selbst zu sperren. Ein solcher Zustand ist beim raschen Dre
hen eines losen Befestigungsmittels anzutreffen. In diesem
Zustand dreht sich der Antriebskörper des Ratschenkopfes mit
hoher Drehzahl. Das rasche Anhalten, das durch das Auflaufen
des Befestigungsmittels verursacht wird, hat eine starke
Verzögerung zur Folge. Der Antriebskörper kommt aufgrund
einer Nachlaufbremse, die auf den Antriebskörper einwirkt,
zur Ruhe. Wegen seiner relativ hohen Trägheit hat jedoch der
Umschaltknopf die Tendenz, sich weiter zu drehen, wobei er
sich in die andere Stellung bewegt und die Betriebsrichtung
des Ratschenmechanismus umschaltet.
Auch bei Verwendung der Ratschenvorrichtung bei einem hand
betätigten Ratschenwerkzeug, wie z. B. zum Lösen eines Befe
stigungsmittels mit einem langen Hebel, hat das plötzliche
Lösen des Befestigungsmittels eine starke Beschleunigung zur
Folge. Wiederum hat die Trägheit des Umschaltknopfes die
Wirkung, daß es zu einer Relativbewegung zwischen dem Um
schaltknopf und dem Antriebskörper kommt, was zu einer Rich
tungsumkehr führen kann.
Viele Ratschenvorrichtungen, wie z. B. das oben erwähnte
Werkzeug FAR 72 B der Anmelderin verwenden zwei Klauen. Bei
einer selbsttätigen Umschaltung, wenn beide Klauen eine
Richtungsumkehr erfahren, kehrt der Ratschenmechanismus
seine Betriebsrichtung um; wenn dagegen nur eine Klaue eine
Richtungsumkehr erfährt, ist eine Selbstsperrung die Folge.
Zumindest eine Lösung gemäß dem Stand der Technik versucht,
diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß die Größe des Um
schaltknopfes verringert wird. Um jedoch das Problem einer
selbsttätigen Richtungsumkehr zu lösen, hat es sich als
erforderlich erwiesen, den Umschaltknopf so klein zu machen,
daß eine manuelle Betätigung sehr schwierig wird. Tatsäch
lich ist bei einigen dieser Vorrichtungen die Verwendung
einer Zange erforderlich, um den Umschaltknopf manuell zu
drehen. Bei anderen Vorrichtungen hat man das oben erwähnte
Problem dadurch zu lösen versucht, daß ein verriegelungsar
tiger Umschaltknopf verwendet wird, der axial niedergedrückt
werden muß, ehe er gedreht werden kann. Solch eine Anordnung
erfordert den Einsatz zusätzlicher Einzelteile und ist teuer
in der Herstellung und kompliziert im Zusammenbau.
Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Ratschenkopf sowie
einen Umschaltknopf hierfür zu schaffen, der die oben er
wähnten Nachteile vermeidet und zusätzliche konstruktive und
funktionelle Vorteile aufweist. Insbesondere soll ein um
schaltbarer Ratschenkopf geschaffen werden, bei dem die Ge
fahr einer selbsttätigen Richtungsumkehr bzw. Sperrung mög
lichst gering ist. Dennoch soll der Umschaltmechanismus
leicht und bequem von Hand betätigt werden können.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin
dung sind in den Patentansprüchen definiert.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Ratschenkopf bzw. Umschalt
knopf zeichnet sich durch eine relativ geringe Masse und ge
ringe Trägheit aus. Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus
der folgenden Beispielsbeschreibung hervor.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Er
findung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
luftbetätigten Ratschenwerkzeuges mit einem Rat
schenkopf gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten, fragmentarischen vertikalen
Schnitt des Ratschenkopfes in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Umschaltknopf des Rat
schenkopfes der Fig. 2;
Fig. 4 eine Vorderansicht des Umschaltknopfes der Fig. 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht des Umschaltknopfes der Fig. 3
bei Betrachtung von der linken Seite;
Fig. 6 eine Draufsicht von unten auf den Umschaltknopf
der Fig. 3.
Fig. 1 zeigt ein luftbetätigtes Ratschenwerkzeug 10 mit
einem länglichen zylindrischen Gehäuse 11, das einen Luft
motor und einen zugehörigen Antriebsmechanismus enthält. Das
Gehäuse 11 besitzt einen Handgriffabschnitt 12, der am einen
mit einer Kupplung 13 zum Anschluß an einer Strömungsmit
telquelle, wie z. B. einer Druckluftquelle, versehen ist so
wie einen Auslöser 14 zur Steuerung eines Ventils zum Betä
tigen des Luftmotors. Von dem vorderen Ende des Gehäuses 11
wird ein Ratschenkopf 15 getragen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt der Ratschenkopf 15
einen Antriebskörper 20, der eine ungefähr zylindrische Form
hat und mit einer Abtriebswelle 21 versehen ist, die von
einem Ende axial vorsteht und einen Mitnehmer 22 trägt. Ein
seitlicher Schlitz 23 ist auf der Seite des Antriebskörpers
20 gebildet und trägt zwei Klauen 24 und 25, die um einen
Schwenkzapfen 26 bzw. 27 drehbar gelagert sind, welche in
Bohrungen des Antriebskörpers 20 sitzen. Ebenfalls in dem
Antriebskörper 20 befindet sich eine axiale Bohrung 28, die
im wesentlichen parallel zu den Bohrungen der Schwenkzapfen
26, 27 verläuft und sich in die Seite des Antriebskörpers
gegenüber dem Mitnehmer 22 erstreckt, wobei sie mit dem
Schlitz 23 in Verbindung steht und sich ein kleines Stück in
die Abtriebswelle 21 hinein erstreckt.
Der Ratschenkopf 15 besitzt einen Umschaltknopf 30, der er
findungsgemäß ausgebildet ist. Der Umschaltknopf 30 weist
einen im wesentlichen zylindrischen Schaft 31 auf, der aus
einem geeigneten Metall hergestellt ist und solche Abmes
sungen hat, daß er von der Bohrung 28 aufgenommen wird. Der
Schaft 31 besitzt ein durchmesserverringertes Ende 32, das
eine Ringschulter 33 bildet, welche auf dem Rand der Bohrung
28 aufsitzen kann, und zwar dort, wo sie den Boden des
Schlitzes 23 schneidet. Der Schaft 31 ist ferner mit einem
radial auswärts verlaufenden Umfangsflansch 34 angrenzend an
dessen anderen Ende versehen; der Flansch 34 kann an der
äußeren Fläche des Antriebskörpers 20 aufsitzen, um zusammen
mit der Schulter 33 den Schaft 31 koaxial in der Bohrung 28
des Antriebskörpers zu positionieren, wie in Fig. 2 gezeigt
ist. Der Schaft 31 hat ein durchmesserverringertes äußeres
Ende 35, das mit mehreren radial auswärts verlaufenden und
in Umfangsrichtung verteilten Rippen 36 versehen ist. Eine
axiale Bohrung 37 ist in diesem durchmesserverringerten
äußeren Ende 35 gebildet und steht mit einer diametralen
Bohrung 38 in Verbindung, welche durch den Schaft 31 un
mittelbar unterhalb des Flansches 34 verläuft.
Ebenfalls in dem Schaft 31 sind zwei radiale Bohrungen 39
und 39a gebildet, die von entgegengesetzten Seiten des
Schaftes 31 aus verlaufen. Zwei zylindrische Betätigungs
stifte 40 und 41 sind in den Bohrungen 39 und 39a gleitend
gelagert. Jeder Betätigungsstift hat einen im wesentlichen
kegelstumpfförmigen Nasenabschnitt 42, der von dem Schaft 31
aus radial nach außen vorsteht, um mit der zugehörigen Klaue
24 bzw. 25 in Eingriff zu treten. Jeder Stift 40 bzw. 41 ist
mit einer axialen Bohrung 43 versehen, die in dem zu dem
Nasenabschnitt 42 entgegengesetzten Ende gebildet ist und
eine Schraubendruckfeder 44 aufnimmt, um den Stift radial
auswärts gegen die zugehörige Klaue elastisch anzudrücken.
Wenn der Umschaltknopf 30 um die Achse des Schaftes 31 ge
dreht wird, verstellen die Betätigungsstifte 40 und 41 die
Klauen 24 und 25 zwischen ihrer Vorwärts- und Rückwärts
stellung.
Der Umschaltknopf 30 ist mit einem durchmesservergrößerten
Kopfabschnitt 50 versehen, welcher eine koaxial zu dem
Schaft 31 angeordnete, im wesentlichen kreisförmige Scheibe
51 enthält. Die Scheibe 51 besitzt einen unteren Nabenab
schnitt 52, der sich nach unten erstreckt und mit vier im
wesentlichen gleichmäßig beabstandeten und radial auswärts
verlaufenden Versteifungsarmen 53 versehen ist. Von der
Scheibe 51 aus erstreckt sich ferner ein im wesentlichen
zylindrischer turmartiger Ansatz 54 nach oben, mit radial
auswärts verlaufenden Flügeln 55 an diametral beabstandeten
Stellen versehen ist. Eine axiale Bohrung 56 verläuft durch
den Kopfabschnitt 50 und besitzt mehrere Gegenbohrungen, die
so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie das durchmes
serverringerte Ende 35 und den Flansch 34 des Schaftes 31
passend aufnehmen. Eine Markierung 58 kann an der Oberseite
der Scheibe 51 vorgesehen werden, um anzuzeigen, ob der Um
schaltknopf 30 seine Vorwärts- oder Rückwärtsstellung ein
nimmt.
Es ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung, daß der Kopfab
schnitt 50 aus einem Kunststoff besteht und um das durch
messerverringerte Ende 35 des Schaftes 31 herum einsatz
gegossen ist. In diesem Zusammenhang dienen die Rippen 36
als Drehsicherung zwischen dem Kopfabschnitt und dem Schaft
31. Auf diese Weise ist eine feste und starre integrale
Kupplung zwischen dem Kopfabschnitt 50 und dem Schaft 31
vorgesehen.
Wie aus den Figuren hervorgeht, hat der Kopfabschnitt 50
einen Außendurchmesser, der wesentlich größer als der des
Schaftes 31 ist, und zwar vorzugsweise zwei- bis dreimal so
groß wie der Durchmesser des Schaftes 31. Auch haben die
Flügel 55 eine beträchtliche Höhe, um das manuelle Erfassen
und Betätigen des Kopfabschnittes 50 und somit das Drehen
des Umschaltknopfes 30 zwischen seiner Vorwärts- und Rück
wärtsstellung zu erleichtern. Es ist ferner ein wichtiger
Aspekt der Erfindung, daß der Kopfabschnitt 50 aus einem
Material besteht, dessen Dichte wesentlich kleiner als die
des Schaftes 31 ist. Insbesondere liegt die Dichte des
Kopfabschnittes 50 im Bereich von ungefähr 1/5 bis ungefähr
1/10 der Dichte des Schaftes 31.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Schaft
durch "Metallspritzgießen" hergestellt. Bei dieser Technik
wird pulverförmiges Metall mit Kunststoff gemischt, und das
Gemisch wird spritzgegossen, und nach dem Spritzgießen wird
der Kunststoffteil entfernt, und zwar entweder durch Lö
sungsextraktion oder durch thermisches "Brake-down", nachdem
der Teil auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wurde. Der
resultierende Schaft 31 kann jedoch eine Porosität von 5%
beibehalten. Dann wird der Schaft 31 in den Kunststoff-
Kopfabschnitt 50 einsatzgegossen, welcher aus einem geeig
neten Nylon, wie z. B. Nylon St 801 der Firma E.I. Du Pont de
Nemours und Company hergestellt werden kann. Der Schaft kann
eine Dichte im Bereich von ungefähr 7,4 g/cm³ bis ungefähr
7,8 g/cm³ haben, während der Kopfabschnitt 50 eine Dichte im
Bereich von ungefähr 0,9 g/cm³ bis ungefähr 1,4 g/cm³ haben
kann. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfin
dung hat der Kopfabschnitt 50 eine Dichte von 1,08 g/cm³ und
der Schaft 31 eine Dichte von 7,4 g/cm³, so daß das Ver
hältnis von Schaftdichte zu Kopfabschnittdichte ungefähr 6,5
bis 1 beträgt.
Hieraus resultiert ein Umschaltknopf einer Gesamtmasse von
ungefähr 9 g im Vergleich zu vorbekannten Umschaltknöpfen
von im wesentlichen der gleichen Größe und Form, deren Masse
etwa 22 g beträgt. Diese verringerte Masse und Dichte des
Umschaltknopfes 30 und insbesondere des Kopfabschnittes 50
resultiert in einem Umschaltknopf einer Trägheit, die klein
genug ist, um eine selbsttätige Richtungsumkehr oder Sper
rung zu verhindern.
Durch die Erfindung wird somit ein Ratschenkopf und insbe
sondere ein Umschaltknopf hierfür geschaffen, der einen ein
fachen und wirtschaftlichen Aufbau hat und sich durch eine
geringe Masse und Trägheit auszeichnet, dergestalt, daß ins
besondere bei maschinell antreibbaren Werkzeugen die Gefahr
einer selbsttätigen Richtungsumkehr oder Sperrung vermieden
wird.
Claims (10)
1. Umschaltbarer Ratschenkopf mit einem Körper (20),
einem Ratschenmechanismus, der in dem Körper angebracht und
eine Klauenanordnung sowie eine Abtriebswelle (21) aufweist,
die mit der Klauenanordnung (24, 25) in Eingriff rückbar und
relativ zu dem Körper (20) drehbar ist und einem Umschalt
teil (30), der mit der Klauenanordnung gekuppelt und um eine
Drehachse zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsstellung
wahlweise drehbar ist, um die Klauenanordnung zu betätigen
und die Drehrichtung der Abtriebswelle (21) zu steuern, wo
bei das Umschaltteil (30) einen metallischen Schaft (31)
aufweist, dessen inneres Ende zur Kupplung mit der Klauen
anordnung innerhalb des Körpers (20) angeordnet ist und des
sen äußeres Ende von dem Körper (20) vorsteht, wobei das
Umschaltteil (30) einen Kopfabschnitt (50) aufweist, der mit
dem Schaft (31) integral ausgebildet ist und aus einem nicht
metallischen Material besteht, dessen Dichte kleiner als die
des Schaftes (31) ist, wobei das äußere Ende des Schaftes
(31) in den Kopfabschnitt (50) eingebettet ist.
2. Ratschenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Schaft (31) eine im wesentlichen kreiszylin
drische Form hat und der Kopfabschnitt kreisförmig ausgebil
det ist, wobei der Kopfabschnitt (50) koaxial zu dem Schaft
(31) verläuft und einen Durchmesser hat, der wesentlich
größer als der des Schaftes (31) ist.
3. Ratschenkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Verhältnis des Durchmessers des Kopfabschnittes
(50) zu dem Durchmesser des Schaftes (31) zwischen 2 und 3
liegt.
4. Ratschenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt (50) um
den Schaft (31) herum einsatzgegossen ist.
5. Ratschenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dichte
des Schaftes (31) zu der Dichte des Kopfabschnittes (50)
zwischen 5 und 10 liegt.
6. Ratschenkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das besagte Verhältnis ungefähr 6,5 beträgt.
7. Ratschenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (31) eine Dichte im
Bereich von ungefähr 7,4 bis 7,8 g/cm³ hat, und daß der
Kopfabschnitt (50) eine Dichte in dem Bereich von ungefähr
0,9 bis 1,4 g/cm³ hat.
8. Ratschenkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt (50)
aus Kunststoff besteht.
9. Ratschenkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Kopfabschnitt (50) aus Nylon besteht.
10. Umschaltknopf für einen umschaltbaren Ratschen
schlüssel, insbesondere nach einem der vorhergehenden An
sprüche, mit einem metallischen Schaft (31) und einem Kopf
abschnitt (50), der mit dem Schaft (31) an dessen einem Ende
integral ausgebildet ist und aus einem nicht metallischen
Material besteht, dessen Dichte wesentlich kleiner als die
des Schaftes (31) ist, wobei ein Ende des Schaftes (31) in
den Kopfabschnitt (50) eingebettet ist.
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- 1994-10-11 KR KR1019940026015A patent/KR950011059A/ko active IP Right Grant
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- 1994-10-18 TW TW083109654A patent/TW248539B/zh active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10062685A1 (de) * | 2000-02-28 | 2002-02-07 | Ko Ken Tool Co | Ratschenhebel mit rundem Kopfteil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW248539B (de) | 1995-06-01 |
US5603393A (en) | 1997-02-18 |
KR950011059A (ko) | 1995-05-15 |
JPH07178679A (ja) | 1995-07-18 |
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