DE602004006893T2

DE602004006893T2 - Drehmomentanzeigeschlüssel

Info

Publication number: DE602004006893T2
Application number: DE602004006893T
Authority: DE
Inventors: Yehoshua Weinstein; Hanoch Guy
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2003-11-24
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: US20050109172A1; WO2005049279A1; JP2007512152A; RU2361722C2; US7093522B2; IL159027A0; BRPI0416814B1; EP1687122B1; ATE363966T1; KR100890703B1; CN100408274C; KR20060100446A; RU2006117372A; EP1687122A1; CN1886234A; IL159027A; DE602004006893D1; ES2286700T3; BRPI0416814A; PL1687122T3

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Drehmomentanzeigeschlüssel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der eine Anzeige erzeugt, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist. Ein solcher Schlüssel ist aus US 5 737 983 A bekannt.
Hintergrund der Erfindung
Drehmomentschlüssel werden verwendet, um eine kontrollierte Drehmomentstärke auf ein mit Gewinde versehenes Befestigungselement auszuüben. Drehmomentschlüssel, die eine Anzeige erzeugen, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist, sind zum Beispiel offenbart in US 2 250 941 von Zimmeruran, US 3 967 513 von Myrdal, US 4 244 434 von Wilson, US 4 314 490 von Stone, US 4 535 659 von Yang, US 4 664 001 von Denman, US 4 958 541 von Annis et al., US 5 130 700 von Annis et al., US 5 172 616 von Negishi und US 6 070 506 von Becker. Die offenbarten Erfindungen verwenden jedoch komplexe mechanische Mechanismen und/oder komplexe elektrische und elektronische Schaltungen.
Die US-Patentanmeldung 2003/0079578A1 von Hu offenbart einen vereinfachten Schlüssel mit einem Eingriffsteil, das in einem Gehäuse angeordnet und vorgespannt ist, um gegen ein erstes Teilstück eines im wesentlichen L-förmigen Stabs zu drücken, wobei ein zweites Teilstück des L-förmigen Stabs ein Treibteilstück mit einer Einrichtung zum Eingriff mit einem Befestigungselement ist. Sowie das Eingriffsteil auf das erste Teilstück des Stabs drückt, übt es eine Kupplungskraft zwischen dem ersten Teilstück des Stabs und dem Eingriffsteil aus. Wenn eine Drehkraft auf das Gehäuse ausgeübt wird, die größer ist als die Kupplungskraft, rutscht das Gehäuse durch, während der Stab nicht gedreht wird. Solche Mechanismen sind als "Durchrutsch"-Mechanismen bekannt.
Der oben beschriebene Schlüssel wirkt ausschließlich mechanisch. Eine Anzeige, daß eine vorbestimmte Drehmomentbegrenzung erreicht ist, erfolgt durch eine plötzliche mechanische Freigabe ("Durchrutschen") des ausgeübten Drehmoments auf das Befestigungselement. Außerdem benötigt der Schlüssel drei mechanische Präzisionsteile: das erste Teilstück des Stabs, eine Feder und eine Kugel. Diese beweglichen Präzisionsteile komplizieren die Herstellung und die Montage der offenbarten Erfindung und erhöhen ihre Kosten. Außerdem erfordert die Einstellung der Drehmomentbegrenzung oder des "Durchrutsch"-Punkts das Auseinandernehmen der Vorrichtung und das Wechseln einer Komponente, d. h. der Feder.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Drehmomentanzeigeschlüssel bereitzustellen, der die vorstehend erwähnten Nachteile im wesentlichen beseitigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Schlüssel nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Vorzugsweise sind das eingeklemmte Teilstück und das Drehteilstück im wesentlichen senkrecht zum Auslegerteilstück, das sich zwischen diesen erstreckt.
Ferner weist der elektrische Stromkreis vorzugsweise eine Batterie auf, die in dem Gehäuse angeordnet ist, den Stab und eine Anschlußklemme, die mit der Batterie verbundenen ist.
Vorzugsweise schließt sich der elektrische Stromkreis, wenn der Stab in der vorgespannten Stellung ist, durch einen Kontakt, der zwischen dem Stab und der Anschlußklemme hergestellt wird; und die vorgespannte Stellung ist von außen durch einen Einstellbolzen einstellbar, der sich in eine Einstellgewindebohrung schraubt und an der Anschlußklemme anliegt. Der Einstellbolzen ist mit der Anschlußklemme betriebsmäßig verbunden und dafür konfiguriert, eine Drehmomentgröße einzustellen, die erforderlich ist, um die Anzeige zu aktivieren.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anzeige eine Lichtquelle, normalerweise eine lichtemittierende Diode (LED), oder eine Schallquelle, wie etwa ein Summer, sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nunmehr auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei diese folgendes zeigen:
1 ist eine erfindungsgemäße perspektivische Ansicht eines Schlüssels;
2 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Schlüssels;
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Schlüssels;
4 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 bis 3 gezeigten Stabs;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Deckels des in 3 gezeigten Schlüssels;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Basis des in 3 gezeigten Schlüssels;
7 ist eine perspektivische Ansicht des Schlüssels, die den Stab in einer freien Stellung zeigt;
8 ist eine perspektivische Ansicht des Schlüssels, die den Stab in einer vorgespannten Stellung zeigt;
9 ist die perspektivische Ansicht des in 7 gezeigten Schlüssels, wobei der Deckel entfernt ist; und
10 ist die perspektivische Ansicht der Basis des in 8 gezeigten Schlüssels, wobei der Deckel entfernt ist.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Es wird auf 1 bis 3 Bezug genommen, die einen Schlüssel 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen. Der Schlüssel 10 weist ein Gehäuse 12 und einen Stab 14 auf. Ein Abschnitt des Stabs 14 kann relativ zum Gehäuse 12 zwischen einer freien Stellung und einer vorgespannten Stellung gedreht werden, wie nachstehend näher beschrieben ist. Das Gehäuse 12 hat eine im allgemeinen rechteckige Form, wobei eine Basis 16 an einem Deckel 18 befestigt ist. Ein zylindrischer Vorsprung 20 erstreckt sich von einer oberen Fläche 22 des Gehäuses.
Der Stab tritt aus einer unteren Fläche 24 des Gehäuses 12 durch eine langgestreckte Staböffnung 26 aus, die Basisöffnungsteilstück 28, das sich in die Basis 16 erstreckt, und ein Deckelöffnungsteilstück 30, das sich in den Deckel 18 erstreckt, aufweist. Eine Anzeige 32 ist in der unteren Fläche 24 angeordnet und steht vom Gehäuse 12 vor. Die Anzeige kann eine Lichtquelle, wie etwa eine lichtemittierende Diode (LED), oder eine Schallquelle sein, wie etwa ein Summer, sein. Eine Einstellgewindebohrung 34 erstreckt sich durch den Deckel 18 und nimmt einen Einstellbolzen 36 auf.
Wie in 3 und 4 dargestellt, weist der Stab 14 einen Antriebsabschnitt 38 und einen Treibeinsatz 40 auf, wobei sich ein gerades Teilstück 42 sich zwischen diesen erstreckt. Der Antriebsabschnitt 38, der eine allgemeine U-Form aufweist, weist ein eingeklemmtes Teilstück 44, ein Drehteilstück 46, das im allgemeinen zu diesem parallel ist, und ein Auslegerteilstück 48 auf, das sich zwischen diesen befindet, wobei das Auslegerteilstück 48 im allgemeinen senkrecht sowohl zum eingeklemmten Teilstück 44 als auch zum Drehteilstück 46 und parallel zum geraden Teilstück 42 des Stabs 14 ist.
Die Anzeige 32 ist Teil eines elektrischen Stromkreises mit einer Batterie 50, einer Batterieanschlußklemme 52, einer Batterieleitung 54 und einer Stableitung 56. Sowohl die Stableitung 56 als auch die Batterieleitung 54 sind in einer Basisinnenfläche 58 angeordnet. Die Stableitung 56 verbindet die Anzeige 32 mit dem Stab 14, der, da er aus Metall besteht, Teil des elektrischen Stromkreises ist. Die Batterieleitung 54 verbindet die Anzeige 32 mit einem ersten Po1, während die Batterieanschlußklemme 52 mit einem zweiten Po1 der Batterie 50 Kontakt hat.
Der Stab 14 ist in der Basis 16 in einem im allgemeinen U-förmigen Basiskanal 60 angeordnet, der sich in der Basisinnenfläche 58 befindet, wobei der Basiskanal 60 im Basisöffnungsteilstück 28 endet. Der Basiskanal 60 hat eine Basiskanaltiefe, die einem Durchmesser des Stabs 14 annähernd gleich ist.
Wie in 5 dargestellt, ist in einer Deckelinnenfläche 64 ein Anschlußklemmenkanal 62 ausgebildet und trifft mit der Einstellgewindebohrung 34 zusammen. Das Deckelöffnungsteilstück 30 befindet sich in der Deckelinnenfläche 64 und erstreckt sich in ein Drehbegrenzungsteilstück 66 eines im allgemeinen S-förmigen Deckel-Begrenzungskanals 68, wobei das Drehbegrenzungsteilstück 66 im allgemeinen parallel zur unteren Fläche 24 des Gehäuses 12 ist. Das Drehbegrenzungsteilstück 66 geht in ein Auslegerbegrenzungsteilstück 70 über, das sich senkrecht dazu erstreckt. Der Deckelbegrenzungskanal 68 hat eine Deckelbegrenzungskanaltiefe, die dem Stabdurchmesser des Stabs 14 annähernd gleich ist. Das Auslegerbegrenzungsteilstück 70 endet in einem flachen Einklemmabschnitt 72 der Deckelinnenfläche 64, angrenzend an der obere Fläche 22 des Gehäuses 12.
Wenn der Schlüssel 10 montiert wird, wird der Stab 14 in den Basiskanal 60 aufgenommen. Da die Basiskanaltiefe annähernd gleich dem Stabdurchmesser ist, steht der Stab 14 nicht weit über die Basisinnenfläche 58 vor. Die Batterie 50 ist in einem Batterieschacht 74 untergebracht, und die Anzeige 32 befindet sich in einem Anzeigefach 76. Der Einstellbolzen 36 wird in die Einstellgewindebohrung 34 eingeschraubt, und die Batterieanschlußklemme 52 befindet sich im Anschlußklemmenkanal 62 in der Deckelinnenfläche 64. Der Deckel 18 ist an der Basis 16 befestigt, so daß sich die Basisinnenfläche 58 und die Deckelinnenfläche 64 berühren, und das eingeklemmte Teilstück 44 des Stabs 14 wird durch den flachen Einklemmabschnitt 72 der Deckelinnenfläche 64 im Basiskanal 60 festgehalten. Der Einstellbolzen 36 drückt die Batterieanschlußklemme 52 vom Anschlußklemmenkanal 62 weg, so daß ein erstes Anschlußklemmenteilstück 78 einen der Batteriepole 50 berührt.
7 und 8 zeigen den montierten Schlüssel 10 in den beiden Extremstellungen der Drehbewegung des Stabs 14 relativ zum Gehäuse 12. 7 zeigt den Stab 14 in seiner freien Stellung, in der das gerade Teilstück 42 des Stabs 14 aus dem Basisöffnungsteilstück 28 der Basis 16 austritt. 8 zeigt den Stab 14 in der vorgespannten Stellung, in der das gerade Teilstück 42 des Stabs 14 aus dem Deckelöffnungsteilstück 30 des Deckels 18 austritt.
Wenn kein Drehmoment auf den Schlüssel 10 ausgeübt wird, ist der Stab 14 in der freien Stellung, wobei der Antriebsabschnitt 38 des Stabs 14 in die Basis 16 des Gehäuses 12 eingebettet ist. Der elektrische Stromkreis bleibt geöffnet, solange sich der Stab 14 und die Batterieanschlußklemme 52 nicht berühren. Somit bleibt der elektrische Stromkreis in der freien Stellung geöffnet, und die Anzeige 32 wird nicht aktiviert.
Nachstehend wird auf 9 und 10 Bezug genommen. Bei Verwendung des Drehmomentschlüssels 10 wird der Treibeinsatz 40 in ein Befestigungselement (nicht dargestellt) eingesetzt, und auf das Gehäuse 12 ein Drehmoment wird ausgeübt, das auf dem eingeklemmten Teilstück 44 des Stabs 14 lastet, wodurch bewirkt wird, daß sich das eingeklemmte Teilstück 44 und somit der gesamte Stab 14 dreht und das Befestigungselement festzieht. Sowie das auf das Gehäuse 12 ausgeübte Drehmoment vergrößert wird, vergrößert sich das auf das eingeklemmte Teilstück 44 des Stabs 14 ausgeübte Drehmoment entsprechend, und das Drehteilstück 46 verwindet das Auslegerteilstück 48 elastisch, so daß sich das Drehteilstück 46 relativ zum eingeklemmten Teilstück 44 winkelmäßig verschiebt. Ein Abschnitt des Drehteilstücks 46, der sich distal vom Auslegerteilstück 48 befindet, wird vom Basiskanal 60 weg und aus diesem heraus nach oben über die Basisinnenfläche 58 und in das Drehbegrenzungsteilstück 66 im Deckel 18 gedrückt, und der Stab bewegt sich aus der freien Stellung in die vorgespannte Stellung. Die Winkelverschiebung des Drehteilstücks 46 nimmt weiter zu, wenn das ausgeübte Drehmoment vergrößert wird, bis bei einem bestimmten Drehmoment die vorgespannte Stellung des Stabs 14 erreicht ist und Kontakt zwischen dem Drehteilstück 46 des Stabs 14 und der Batterieanschlußklemme 52 hergestellt wird, wodurch der elektrische Stromkreis geschlossen wird. Infolgedessen wird die Anzeige 32 aktiviert, wodurch angezeigt wird, daß die vorgespannte Stellung und somit das vorbestimmte Drehmoment erreicht worden ist.
Das vorbestimmte Drehmoment, das erforderlich ist, um den Stab 14 zur Kontaktherstellung mit der Batterieanschlußklemme 52 in die vorgespannte Stellung zu drehen, kann unter Verwendung des Einstellbolzens 36 eingestellt werden. Durch Drehen des Einstellbolzens 36 im Uhrzeigersinn wird dieser in die Einstellgewindebohrung 34 bewegt, wodurch die Batterieanschlußklemme 52. weg von der Deckelinnenfläche 64 und hin zum Drehteilstück 46 des Stabs 14 gedrückt wird, wodurch der Verdrehungsgrad, der benötigt wird, damit der Stab 14 die Batterieanschlußklemme 52 berühren kann, verringert wird. Durch Drehen des Einstellbolzens 36 entgegen dem Uhrzeigersinn wird die Batterieanschlußklemme 52 weg vom Drehteilstück 46 des Stabs 14 gedrückt, wodurch der Verdrehungsgrad, der erforderlich ist, damit der Stab 14 mit der Batterieanschlußklemme 52 in Kontakt gebracht werden kann, vergrößert wird, wodurch das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Anzeige 32 zu aktivieren, vergrößert wird. Somit stellt der Einstellbolzen 36 die Drehmomentgröße ein, die erforderlich ist, um die Anzeige zu aktivieren.
Obwohl die Erfindung mit einem gewissen Grad an Genauigkeit beschrieben worden ist, versteht es sich, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den Ansprüchen definiert ist.

Claims

Schlüssel (10) mit einem Stab (14) und einem Gehäuse (12); wobei das Gehäuse (12) eine Basis (16) und einen Deckel (18) aufweist, die aneinander fest angeordnet sind; der Stab (14) einen im wesentlichen U-förmigen Antriebsabschnitt (38), einen Treibeinsatz (40) und ein gerades Teilstück (42) aufweist, das sich zwischen diesen erstreckt; der Antriebsabschnitt (38) ein eingeklemmtes Teilstück (44), ein Drehteilstück (46) und ein Auslegerteilstück (48) hat, das sich dazwischen erstreckt; das eingeklemmte Teilstück (44) in dem Gehäuse (12) fest eingeklemmt ist; das Drehteilstück (46) zwischen einer freien Stellung und einer vorgespannten Stellung drehbar ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegerteilstück (48) im wesentlichen parallel zu dem geraden Teilstück (42) des Stabs (14) ist, so daß in der freien Stellung das Drehteilstück (46) des Stabs (14) in einen Basiskanal (60) in der Basis (16) eingebettet ist, im wesentlichen unter einer Basisinnenfläche (58); und in der vorgespannten Stellung mindestens ein Abschnitt des Drehteilstücks (46) des Stabs (14) über der Basisinnenfläche (58) in einem Drehbegrenzungskanal (66) in einer Deckelinnenfläche (64) angeordnet ist, wodurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen und eine Anzeige (32) aktiviert wird.
Schlüssel (10) nach Anspruch 1, wobei das eingeklemmte Teilstück (44) und das Drehteilstück (46) im wesentlichen senkrecht zu dem Auslegerteilstück (48) sind.
Schlüssel (10) nach Anspruch 1, wobei der elektrische Stromkreis eine in dem Gehäuse (12) angeordnete Batterie (50) aufweist.
Schlüssel (10) nach Anspruch 3, wobei der elektrische Stromkreis den Stab (14) und eine mit der Batterie (50) verbundene Batterieanschlußklemme (52) aufweist.
Schlüssel (10) nach Anspruch 4, wobei der elektrische Stromkreis, wenn der Stab (14) in der vorgespannten Stellung ist, sich durch einen zwischen dem Stab (14) und der Batterieanschlußklemme (52) hergestellten Kontakt schließt.
Schlüssel (10) nach Anspruch 5, wobei die vorgespannte Stellung durch einen Einstellbolzen (36) von außen einstellbar ist, der sich in eine Einstellgewindebohrung (34) schraubt und an der Anschlußklemme (52) anliegt.
Schlüssel (10) nach Anspruch 1, wobei die Anzeige (32) eine lichtemittierende Diode (LED) ist.
Schlüssel (10) nach Anspruch 1, wobei die Anzeige (32) ein Summer ist.