DE60114941T2 - Steckschlüssel - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckschlüsseleinsatz und insbesondere, aber nicht ausschließlich, einen Steckschlüsseleinsatz für einen Schlagschraubenschlüssel, wobei der Steckschlüsseleinsatz dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht. Solch ein Steckschlüsseleinsatz ist aus der Schrift Wo 98 14309 A bekannt.
• In der Industrie sind Schlagschraubenschlüssel insbesondere zur Verwendung mit kleineren Muttergrößen noch sehr beliebt. Jedoch sind Schlagschraubenschlüssel zum Anlegen eines gegebenen Drehmoments oder zum wiederholten Anlegen eines bestimmten Drehmoments sehr ungenau. Deshalb wird bei vielen Anwendungen ein Befestigungselement, zum Beispiel eine Mutter, bei Verwendung eines Schlagschraubenschlüssels nach unten geschlagen, bevor sie durch Anlegen eines bestimmten Drehmoments unter Verwendung eines Drehmomentschlüssels festgezogen wird. Diese Vorgehensweise ist unbequem, da sie die Verwendung von zwei Werkzeugen für eine Aufgabe erfordert, und dauert folglich relativ lange.
• Es ist bekannt, ein kraftbetriebenes Werkzeug mit entsprechenden Mechanismen bereitzustellen, die im Antriebsteil des kraftbetriebenen Werkzeugs eingebaut sind. Solche Werkzeuge weisen jedoch den Nachteil auf, dass ihre mehrfache und wiederholte Verwendung ihre Mechanismen schwächt, so dass sie unzuverlässig werden. Da der Antriebsteil des kraftbetriebenen Werkzeugs in der Regel in einem Gehäuse enthalten ist, müssen darüber hinaus die Zahnradzähne solch eines Mechanismus aufgrund der begrenzten Quadratzolleingriffsmöglichkeiten häufig ausgetauscht werden.
• Ein bekannter Steckschlüsseleinsatz wird in der US-A-5 605 082 offenbart. Bei diesem bekannten Steckschlüsseleinsatz wird jedoch Kraft und Drehmoment von einem Werkzeug vor der Übertragung auf das zu drehende Befestigungselement durch fünf getrennte Elemente übertragen.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steckschlüsseleinsatzes, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steckschlüsseleinsatz gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bereitgestellt, bei dem die Haltemittel in dem ersten und zweiten Element angebracht sind.
• Ein Steckschlüsseleinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung bietet äußerst vorteilhafte Ergebnisse, da er zwei Elemente umfasst, die normalerweise miteinander verbunden sind, aber unter gewissen Betriebsbedingungen auseinander ausgerückt werden können. Bekannte Steckschlüsseleinsätze sind im Allgemeinen sehr starre, hochfeste, integrale Elemente, die riesige Drehmomente auf die Befestigungselemente übertragen müssen. Die vorliegende Erfindung stellt eine Steckschlüsseleinsatzausführung bereit, die sowohl neu als auch äußerst vorteilhaft ist.
• Bei der vorliegenden Erfindung wird jeder Einsatz normalerweise nur für eine Muttergröße verwendet. Selbst wenn Innensechskanteinsätze verwendet werden, ist er aufgrund auf die Größenreduktion zurückzuführender radialer Anlegungsprobleme auf maximal 3 Sechs- oder Zwölfkantgrößen begrenzt. Im allgemeinen Gebrauch werden deshalb mehrere Steckschlüsseleinsätze verschiedener Größe verwendet, wobei eine gegebene Steckschlüsseleinsatzgröße weniger häufig verwendet wird als das sie drehende kraftbetriebene Werkzeug. Da sich die Zahnradzähne am Umfang der Innenwände des Steckschlüsseleinsatzes befinden und ihre Tiefe der Wanddicke des Einsatzes entspricht, wird die Quadratzollverschiebung drastisch verbessert. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass der Steckschlüsseleinsatz genauer wird, was einfach darauf zurückzuführen ist, dass im Gegensatz zum Antrieb eines kraftbetriebenen Werkzeugs, das mit Torsion und Antriebseingriff mit einem Einsatz nach dem Stand der Technik beaufschlagt wird, der Steckschlüsseleinsatz der vorliegenden Erfindung mit der zu drehenden Mutter in direktem Kontakt steht. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass ein Werkzeug mit solch einem Steckschlüsseleinsatz relativ einfach herzustellen ist, wodurch die Kosten gegenüber anderen drehmomentgesteuerten Werkzeugen verringert werden.
• Die neuen Merkmale, die als charakteristisch für die vorliegende Erfindung betrachtet werden, sind insbesondere im unabhängigen Anspruch angeführt. Die Erfindung selbst wird jedoch sowohl hinsichtlich ihrer Ausführung als auch ihrer Betriebsweise zusammen mit zusätzlichen Gegenständen und Vorteilen davon am besten anhand der folgenden Beschreibung der besonderen Ausführungsformen bei Lektüre in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung verständlich, wobei deren einzige Figur eine Ansicht ist, die einen Steckschlüsseleinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Ein Steckschlüsseleinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein dem Werkzeug zugeordnetes erstes Glied 1, das ein Einsatzglied bildet und erste Verbindungsmittel, zum Beispiel eine polygonale Öffnung 2, zur Verbindung mit einem kraftbetriebenen Werkzeug aufweist, und ein dem Befestigungselement zugeordnetes zweites Glied 3, das ein zweites Einsatzglied bildet, auf. Das Einsatzglied 3 ist mit zweiten Verbindungsmitteln, zum Beispiel einer polygonalen Öffnung 4, zum Eingriff mit einem Befestigungselement, wie zum Beispiel einer (Mutter oder dergleichen, versehen.
• Weiterhin weist der erfindungsgemäße Steckschlüsseleinsatz ineinander eingreifbare Mittel auf, die bei gegenseitigem Eingriff einen Eingriff des Einsatzglieds 1 mit dem Einsatzglied 3 gewährleisten. Die Eingriffmittel umfassen einen ersten Satz von Zähnen 5, die an einer unteren Endfläche einer eine mittlere Öffnung 6 des Einsatzglieds 1 umgebenden Umfangswand des Einsatzglieds 1 vorgesehen sind, und einen anderen Satz von Zähnen 7, die an einer oberen Endfläche einer eine mittlere Öffnung 8 des Einsatzglieds 3 umgebenden Umfangswand des Einsatzglieds 3 vorgesehen sind.
• Es sind Haltemittel vorgesehen, die die Zähne 5 und 7 in Eingriff miteinander und somit auch die Einsatzglieder 1 und 3 zusammen halten sollen. Die Haltemittel umfassen einen mittleren Stift 9, der einen in einer Buchse 10 geschraubten Gewindeschaft aufweist. Die Buchse 10 weist einen Flansch auf, der an einer Schulter der Öffnung 2 des ersten Einsatzglieds 1 angeordnet ist. Der Kopf des Stifts 9 ist in einer kegelstumpfförmigen Öffnung einer Scheibe 11 angeordnet, die in einer weiteren Öffnung untergebracht ist, welche mit der polygonalen Öffnung 4 des zweiten Einsatzglieds 3 in Verbindung steht. Ein zum Beispiel als ein Satz von zwei Blattfedern ausgebildetes Federmittel 12 ist zwischen der Scheibe 11 und einer im Einsatzglied 3 ausgebildeten Schulter 13 angeordnet. Das Federmittel 12 drückt das Einsatzglied 3 zum Einsatzglied 1 und drückt dadurch die Zähne 7 in Eingriff mit den Zähnen 5. Das Federmittel 12 weist eine vorbestimmte Kraft auf, mit der sie auf das Einsatzglied 3 einwirkt, um es in Eingriff mit dem Einsatzglied 1 zu halten.
• Die Zähne 5 und 7 oder anderen Eingriffsmittel sind so ausgeführt, dass sie geneigte Eingriffsflächen aufweisen. Wenn das Einsatzglied 1 gedreht wird, wobei die Einsatzglieder 1 und 3 durch das Haltemittel axial gehalten oder zusammengedrückt werden, üben einander gegenüberliegende Eingriffsflächen der miteinander in Eingriff stehenden Eingriffsmittel eine Axialkraft aus, die die Einsatzglieder 1 und 3 entgegen dem Federmittel 12 axial auseinander drückt. Vorausgesetzt, dass das Federmittel eine ausreichend starke Kraft ausübt, die die Einsatzglieder 1 und 3 zusammendrückt (oder, wenn der mittlere Stift so weit in das Gehäuse 10 geschraubt ist, dass verhindert wird, dass die Eingriffsmittel axial auseinander rücken und somit ausrücken), dann wird das Drehen des Einsatzglieds 1 direkt auf das Einsatzglied 3 übertragen, so dass sich die beiden Einsatzglieder zusammen drehen. Wenn der Stift 9 jedoch nicht vollständig in die Buchse 10 geschraubt ist und eine ausreichende Drehkraft an das Einsatzglied 1 angelegt wird, drücken die Eingriffsflächen die Einsatzglieder 1 und 3 auseinander, so dass das Einsatzglied 1 sich dann bezüglich des Einsatzglieds 3 drehen kann. Vorzugsweise liegen die Eingriffsmittel, wie beschrieben, in Form der Zähne 5 und 7 mit abgewinkelten Seitenwänden vor, die eine axial trennende Kraft an die Einsatzglieder 1 und 3 anlegen können, wenn das Glied 1 gedreht wird. Jedoch könnten auch andere miteinander in Eingriff steheride Mittel, zum Beispiel kugelförmige Glieder und halbkugelförmige Aussparungen, vorgesehen werden, um die Einsatzglieder drehfest zu verriegeln, wenn letztere axial zusammengehalten werden, die aber, wenn eine ausreichende Drehkraft angelegt wird, zusammenwirkende Eingriffsflächen aufweisen, die die Einsatzglieder auseinander drücken.
• Der Steckschlüsseleinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt. Wenn ein (nicht gezeigtes) kraftbetriebenes Werkzeug mit dem Einsatzglied 1 verbunden ist und dieses mit einer gegebenen Kraft dreht, dann wird die gegebene Kraft auf das Einsatzglied 3 und dadurch auf ein (nicht gezeigtes) Befestigungselement übertragen, das von dem Einsatzglied 3 in Eingriff genommen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Zähne 5 und 7 miteinander in Eingriff stehen und die Drehkraft des Einsatzglieds 1 direkt an das Einsatzglied 3 angelegt wird. Wenn die durch das Werkzeug angelegte Kraft jedoch erhöht wird und zum Beispiel die oben erwähnte gegebene Kraft überschreitet, dreht sich das Einsatzglied 1 bezüglich des Einsatzglieds 3, und die abgewinkelten Seiten der Zähne 5 und 7 gleiten aneinander und schieben die Einsatzglieder entgegen der voreingestellten Druckkraft des Federmittels axial auseinander. Somit rücken die Zähne 5 und 7 auseinander aus, und nur das Einsatzglied 1 dreht sich, während das Einsatzglied 3 stationär bleibt.
• Bei dem erfindungsgemäßen Steckschlüsseleinsatz kann die Kraft, die die Einsatzglieder 1 und 3 während des Anlegens einer Drehkraft in Eingriff hält, oder mit anderen Worten die Druckkraft des Federmittels 12 reguliert werden, indem der Stift 9 mehr oder weniger in die Buchse 10 geschraubt wird, die im ersten Einsatzglied 1 gehalten wird. Des Weiteren können die Zahnräder 5 und 7 miteinander verriegelt werden, und dadurch können die Einsatzglieder 1 und 3 ausrückbar miteinander verbunden werden. Dies wird durch Schrauben der Mutter 9 in die Buchse 10, so dass das Federmittel 12 vollständig komprimiert wird, erreicht.
• Es versteht sich, dass jedes der oben beschriebenen Glieder oder zwei oder mehr zusammen, bei anderen Ausführungsarten, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, auch eine nützliche Anwendung finden können.

Claims (8)

1. Steckschlüsseleinsatz mit einem einem Werkzeug zugeordneten ersten Glied (1) mit einer ersten Endfläche und zur Verbindung des ersten Glieds (1) mit einem Werkzeug zum Drehen des ersten Glieds gebildeten Verbindungsmitteln (2); einem einem Befestigungselement zugeordneten zweiten Glied (3), das mit einer der ersten Endfläche gegenüber liegenden zweiten Endfläche und zweiten Verbindungsmitteln (4) zur Verbindung des zweiten Glieds (3) mit einem festzuziehenden und zu lösenden Befestigungselement versehen ist; austauschbaren Eingriffsmitteln (5, 7) zum Eingriff des ersten Glieds (1) mit dem zweiten Glied (3), so dass das erste Glied (1) bei seinem Drehen durch das Werkzeug das zweite Glied (3) dreht, wobei die Eingriffsmittel (5, 7) an der ersten und der zweiten Endfläche vorgesehen sind; und Haltemitteln (9, 10, l2), die zum Halten der Eingriffsmittel (5, 7) und deshalb des ersten und des zweiten Glieds (1 und 3) in Eingriff miteinander wirken und eine solche Haltekraftgrenze aufweisen, dass, wenn ein Widerstand eines Befestigungselements einen vorbestimmten Wert überschreitet, das erste und das zweite Glied auseinander ausrücken und sich das erste Glied (1) weiterdreht, während das zweite Glied (3) stationär bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (9, 10, 12) in dem ersten und dem zweiten Glied (1 und 3) angebracht sind.
2. Steckschlüsseleinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel austauschbare Zähne (5, 7) an der ersten und der zweiten Endfläche aufweisen.
3. Steckschlüsseleinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel ein stiftförmiges Glied (9), das das erste Glied (1) mit dem zweiten Glied (3) verbindet; und ein Federmittel (12), das das erste und das zweite Glied (1, 3) zueinander federbelastet und die Haltekraft bereitstellt, enthalten.
4. Steckschlüsseleinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin ein Mittel zum Regulieren der Haltekraft umfasst.
5. Steckschlüsseleinsatz nach Anspruch 4, sofern von Anspruch 3 abhängig, dadurch gekennzeichnet, dass das Reguliermittel so ausgebildet ist, dass es eine durch das Federmittel (12) ausgeübte Druckkraft ändert.
6. Steckschlüsseleinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin Mittel (9, 10) zum Verriegeln des ersten Glieds (1) mit dem zweiten Glied (3), so dass sie nicht auseinander ausrücken können, umfasst.
7. Steckschlüsseleinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin ein Federmittel (12) umfasst, das das erste und das zweite Glied (1 und 3) zueinander federbelastet, wobei die Verriegelungsmittel (9, 10) so ausgebildet sind, dass sie das Federmittel vollständig komprimieren.
8. Steckschlüsseleinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endflächen des ersten Glieds (1) und des zweiten Glieds (3) Öffnungen (6, 8) aufweisen, die einander im Wesentlichen entsprechen, und dass Eingriffsmittel (5, 7), zum Beispiel als Umfangszähne, an die Öffnungen (6, 8) umgebenden Umfangswänden vorgesehen sind.