DE69815716T2

DE69815716T2 - Schlüssel zum verdrehen von sechseckigen muttern oder bolzen

Info

Publication number: DE69815716T2
Application number: DE69815716T
Authority: DE
Inventors: Erik Sundström
Original assignee: Kapman AB
Current assignee: Kapman AB
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: EP1039988B1; AR017892A1; SE511447C2; DE69815716D1; SE9704749L; WO1999032264A1; TW362059B; SE9704749D0; US6098501A; EP1039988A1

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlüssel zum Verdrehen von sechskantigen Muttern oder Bolzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wenn Muttern mit festen Schlüsseln festgezogen oder gelöst werden sollen, ist es wichtig, daß Formabweichungen der Muttern diese oder den Schlüssel nicht beschädigen.
Zwei Arten von Formabweichungen sollte man besonders berücksichtigen: Eckenbeschädigung und Unterechiede im Über-flachen Maß. Es ist auch wichtig, daß die Schlüssel für Muttern verwendet werden können, die mit Farbe oder Rostschutzlagen bedeckt sind.
Damit nicht eine Beschädigung der Mutter oder eine Verschlechterung der Beschädigung hervorgerufen wird, sollte die vom Schlüssel auf die Mutter wirkende Kraft über eine ausreichende Oberfläche verteilt werden, um Oberflächenbeschichtungen nicht zu beschädigen, und sie sollte nicht zu nahe an den Ecken wirken. Die Kraft sollte relativ dicht an der Normalen zur Oberfläche sein, weil Reibscherkräfte leicht Beschichtungen beschädigen können. Für ein gegebenes Drehmoment hängt die Größe der Kraft von der Hebelwirkung ab, die als Abstand von der Kraftlinie zur Mittellinie der Mutter gemessen wird. Wenn die Kraft übermäßig wird, gibt es auch eine elastische Deformation des Schlüssels, durch welche die Winkelbewegung uneindeutig wird und große Beanspruchungen hervorgerufen werden, in ernsthaften Fällen kann der Schlüssel brechen.
Bei den einfachsten Schlüsselarten sind die Backen oder Kontaktflächen flach. Dies bedeutet, daß Muttern mit Untergröße nur an den Ecken berührt werden, die leicht beschädigt werden. Bei Muttern, wo die Ecken schon beschädigt sind, wirken die Kräfte dann dichter auf die Mitte der Seiten und werden so groß, daß der Schlüssel beschädigt werden kann und die Winkelbewegung uneindeutig wird.
In den Patenten US-3,242,775 und US-4,930,378 ist vorgeschlagen worden, daß die Backen des Schlüssels konvex mit großem Radius gemacht werden, um die Kraft über eine große Fläche zu verteilen, bei solchen Schlüsseln verändert sich aber der Kontaktpunkt sehr mit dem Über-flachen Maß, und Muttern mit Übergröße überbeanspruchen den Schlüssel. Wenn der Schlüssel wie in der US-5,481,948 mit Backen hergestellt ist, die flach sind mit konvex gerundeten Enden, werden die Kräfte akzeptabel und die Kontaktpunkte von dem überflachen Maß relativ unabhängig, aber bei Muttern mit beschädigten Ecken werden die Kräfte zu groß und machen die Beschädigung wahrscheinlich schlechter. Wenn die Backen mit ganz geriffelten Oberflächen hergestellt werden, wie in der US-4,126,063, werden die Kräfte auf Muttern mit Eckenbeschädigung begrenzt, weil die Reibscherkräfte genutzt werden, hierdurch können aber gestrichene oder galvanisierte Muttern verletzt werden. Es ist auch bekannt, Backen herzustellen, die auf der inneren Hälfte geriffelt und auf der äußeren Hälfte flach sind, zwecks Hereinziehen der Mutter in den Spalt zwischen den Backen.
Aus der EP-A-740 981 ist auch ein Schlüssel bekannt mit Backen, die geriffelte Bereiche haben und gestrichene oder galvanisierte Muttern entsprechend der vorstehenden Diskussion beschädigen.
Die vorliegende Erfindung löst die genannten Probleme dadurch, daß ein Schlüssel mit den Merkmalen zur Verfügung gestellt wird, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 definiert sind.
Gemäß der Erfindung sind die Backen oder Kontaktflächen mit einer Gestalt hergestellt, die einen gut definierten Kontaktpunkt für die Kräfte gibt, wenig abhängig ist von Formabweichungen der Mutter, begrenzte Kraftwerte und geringes Risiko der Oberflächenbeschädigung gibt.
Beschreibung
Die Erfindung wird unter Bezug auf die Figuren beschrieben, bei denen
1 einen Hülsen- oder Kastenschlüssel mit sechskantigem Profil zeigt, 2 einen Hülsen oder Kastenschlüssel mit zwölfkantigem Profil und 3 einen offenen Schlüssel zeigt.
Ein Sechskantschlüssel gemäß 1 wird verwendet, um eine Sechskantmutter oder einen solchen Bolzen mit sechs flachen Seiten (10) und sechs Ecken (11) zu drehen, die theoretisch schart sein können, in der Praxis aber durch die Herstellung oder durch späteren Abrieb oder Korrosion etwas gerundet sind. Kräfte nahe den Ecken (11) sollten vermieden werden, denn sie können die Mutter leicht beschädigen, und der Schlüssel wird also mit gerundeten Eckeneinlassungen bzw. – ausnehmungen (12) mit kreisförmigem oder ovalem Teilabschnitt hergestellt. Der Schlüssel ist mit Kontaktflächen versehen, die wie zwei Rippen auf jeder Seite der Eckenausnehmung (12) gestaltet sind, eine äußere Rippe (13) nahe der Eckenausnehmung und eine innere Rippe (14) weiter von der Eckenausnehmung weg. Zwischen den zwei Rippenpaaren, die eine Gruppe von Kontaktflächen bilden, hat das Profil einen im wesentlichen geraden Abschnitt (15), der relativ zu den Rippen ausgenommen bzw. vertieft ist, so daß er die flache Seite (10) einer Mutter nicht berührt. Dadurch wird es leichter, den Schlüssel für Muttern mit ernsthaften früheren Eckenbeschädigungen zu verwenden. Wenn die Seite den Schlüssel zwischen den Rippenpaaren berührt hätte, wäre die Hebelwirkung zu klein und die Kraft so groß, daß der Schlüssel brechen kann. Die Rippenoberseiten, das konkave Tal zwischen ihnen und der Übergang zu der Eckenausnehmung und zu dem vertieften Mittelab schnitt sollten vorzugsweise gerundet sein, um das Risiko der Oberflächenbeschädigung der Mutter zu verringern.
2 zeigt einen Zwölfkantschlüssel, welcher im Vergleich zu einem Sechskantschlüssel den Vorteil hat, daß er mehr Winkelpositionen zuläßt und etwas leichter ist, er kann aber auf bestimmte Arten von Formabweichungen empfindlicher sein. Das Schlüsselprofil ist ähnlich wie bei dem Sechskantschlüssel, aber statt dem im wesentlichen geraden Basisabschnitt des vertieften Mittelabschnittes 12 des Schlüssels in 1 gibt es einen vertieften bzw. eingelassenen Mittelabschnitt 22 mit demselben Teilstück wie die Eckenausnehmung (12), wo sich die Ecke der Mutter befindet. Der Vorsprung zwischen der Eckenausnehmung (12) und dem vertieften Mittelabschnitt (22) hat dann drei konvexe Rippen (13, 20, 21).
3 zeigt einen Schlüsselkopf mit offenem Ende mit Kontaktoberflächen gemäß der Erfindung. Jede Backe hat vier Rippen (32, 33, 34, 35) als Kontaktflächen und einen vertieften Mittelabschnitt (36). Die Rippen sind so angeordnet, daß sie sich alle zwischen den Ecken (37, 38) der Sechskantseite befinden, die sie berühren sollen, wenn die Mutter weitestmöglich in den Schlüssel eingeführt wird, was der Fall sein kann, wenn eine Ecke (31) den Schlüsselboden zwischen den Backen berührt. Der Mittelabschnitt (36) ist so tief ausgenommen bzw. eingelassen, daß er eine vollständig eingeführte Mutter nicht berühren kann, und sein Übergang (39) zu der inneren Rippe (33) hat eine derart abgeflachte Neigung, vorzugsweise weniger als 30°, daß die Ecke (37) der Mutter beim Einführen derselben ohne anzuhalten über die Rippe (33) gleitet.
Die Enden (40) der Backen außerhalb der äußeren Rippe (34) sollte divergierend gemacht sein, um ein Einführen der Mutter zu erleichtern, und kann entweder flach oder konvex sein. Um die Kräfte zwischen den Rippen zu verteilen, wenn man mit Muttern mit Normgröße arbeitet, sollten die äußersten (34) und innersten Rippen (32) vorzugsweise etwas niedriger sein, so daß die flache Seite einer Nenngrößenmutter zwei benachbarte Rippen (34, 35) oder (32, 33) berührt. Muttern mit Übergröße oder mit Eckenbeschädigung berühren nur die Rippe (33 oder 35), die dichter am Mittelabschnitt liegt, und Muttern mit Untergröße berühren nur die Rippe (32 oder 34), die von dem Mittelabschnitt weiter weg liegt. Die Höhendifferenz zwischen den Rippen sollte so sein, daß die gemeinsame Tangentenlinie an zwei benachbarte Rippen einen Winkel (41) bildet, der nicht über 3° mit der Seite einer Mutter mit Maximalgröße beträgt.
Die Oberseiten zweier benachbarter Rippen sollten in ein Abstandsintervall passen, welches von den Ecken einer Mutter mit Maximalmaß gemessen wird, von 10% bis 35%, vorzugsweise 12% bis 30% der Länge der Seite der Mutter, und der vertiefte Mittelabschnitt sollte mindestens 30%, vorzugswesise mindestens 40% der Länge der Seite aufweisen.
Versieht man die Backe mit Paaren benachbarter Rippen, dann ergeben sich im Vergleich zu flachen oder voll konvexen Backen gut definierte Kontaktpunkte mit einem ausgeprägten Griff und verringertem Risiko, den Schlüssel oder die Mutter zu beschädigen.

Claims

Schlüssel zum Verdrehen von sechskantigen Muttern oder Bolzen mit sechs flachen Seiten (10) und sechs Ecken (11), wobei der Schlüssel ein inneres Profil hat, welches durch eine Öffnung bestimmt ist, die geeignet angepaßt ist bei der Benutzung für die Aufnahme der sechskantigen Muttern oder Bolzen, wobei das innere Profil eine Vielzahl von Kontaktflächen (13, 14; 13, 20; 13, 21; 32, 33, 34, 35) aufweist, die ausgestaltet sind, bei der Benutzung mit den entsprechenden flachen Seiten (10) der Muttern oder Bolzen in Eingriff zu kommen und eine Kraft auf diese aufzubringen, wobei die Kontaktflächen in Gruppen angeordnet sind und jede Kontaktflächengruppe geeignet angepaßt ist, um mit einer der Seiten (10) der Muttern oder Bolzen in Eingriff zu kommen und eine Kraft auf diese aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktflächengruppe ein erstes Paar benachbarter paralleler Rippen (13, 14; 13, 20; 13, 21; 34, 35) und ein zweites Paar benachbarter Rippen (13, 14; 13, 20; 13, 21; 32, 33) aufweist, daß die zwei Paare von Rippen im Abstand voneinander angeordnet sind, die Rippen in einer Querrichtung des Schlüssels parallel zueinander angeordnet sind, die Rippen gerundete Oberseiten haben und daß zwischen zwei Rippenpaaren ein eingelassener Mittelabschnitt (15, 22, 36) gebildet ist, der bei der Benutzung nicht mit einer entsprechenden gegenüberliegenden flachen Seite (10) der Mutter oder des Bolzens in Eingriff tritt.
Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen so angeordnet sind, daß die Oberseiten der Rippen von einem Rippenpaar innerhalb eines Abstandsintervalls passen, welches einem Abstandsintervall entspricht, das von 10% bis 35% der Länge der flachen Seite (10) einer Mutter oder eines Bolzens, die bzw. der in dem Schlüssel aufnehmbar ist, mit maximalem Maß beträgt, die flache Seite (10) von den Ecken (11) der Mutter oder des Bolzens gemessen sind und daß die Länge des eingelassenen Mittelabschnittes (15, 22, 36) mindestens 30% der Länge der flachen Seite (10) beträgt.
Schlüssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen so angeordnet sind, daß die Oberseiten der Rippen von einem Rippenpaar innerhalb eines Abstandsintervalls passen, welches einem Abstandsintervall entspricht, das von 12% bis 30% der Länge der flachen Seite (10) einer Mutter oder eines Bolzens, die bzw. der in dem Schlüssel aufnehmbar ist, mit maximalem Maß beträgt, wobei die flache Seite (10) von den Ecken (11) der Mutter oder des Bolzens gemessen sind und die Länge des eingelassenen Mittelabschnittes (15, 22, 36) mindestens 40% der Länge der flachen Seite (10) beträgt.
Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eingelassene Abschnitte (12) an den Ecken zwischen den Kontaktflächengruppen hat, wobei die Eckenausnehmungen (12) einen Raum für die Ecken (11) der sechskantigen Mutter oder des Bolzens vorsehen, um sich in diesem zu erstrecken.
Schlüssel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er sechs Kontaktflächengruppen (13, 14) und eine Eckenausnehmung (12) zwischen jeder der Kontaktflächengruppen (13, 14) hat, wobei die Eckenausnehmung (12) eine gerundete Basis hat.
Schlüssel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eingelassene Mittelabschnitt (22) mit demselben Abschnitt ausgestaltet ist wie die Eckenausnehmungen (12), um zwei unterschiedliche Positionen der Sechskantmutter oder des Bolzens zu erlauben.
Schlüssel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er drei Rippen (13, 20, 21) zwischen jeder Eckenausnehmung (12) und einen benachbarten, eingelassenen Mittelabschnitt (22) hat, aus welchem nur zwei Rippen zusammen als Kontaktflächen wirken, derart, daß eine erste Rippe (13) und eine zweite Rippe (20) der drei Rippen als Kontaktflächen arbeiten, wenn sich die sechskantige Mutter oder der Bolzen in einer ersten der zwei erlaubten unterschiedlichen Positionen befindet, und somit ein Paar von benachbarten Rippen bilden, die in einer Kontaktflächengruppe eingeschlossen sind, und eine zweite Rippe (20) und eine dritte Rippe (21) der drei Rippen als Kontaktflächen arbeiten, wenn sich die sechskantige Mutter oder der Bolzen in einer zweiten der zwei erlaubten unterschiedlichen Positionen befindet und somit ein Paar von benachbarten Rippen bilden, die in einer Kontaktflächengruppe eingeschlossen sind.
Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein offener Schlüssel ist mit einem offenen äußeren Ende zur Aufnahme der Mutter oder des Bolzens und einem gegenüberliegenden inneren geschlossenen Ende, wobei der Schlüssel zwei Backen hat, deren jede eine Kontaktflächengruppe hat mit einem inneren Paar von Rippen (32, 33) und einem äußeren Paar von Rippen (34, 35) und zwischen den zwei Paaren von Rippen ein eingelassener Mittelabschnitt (36) vorhanden ist mit einem Übergangsabschnitt (39), welcher das innere Ende des Mittelabschnittes (36) mit der benachbarten Rippe (33) des inneren Rippenpaares verbindet, wobei der Übergangsabschnitt (39) eine Neigung von weniger als 30° hat.
Schlüssel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Abschnitte (40) der Backen, die an dem äußeren offenen Ende außerhalb der Kontaktfläche angeordnet sind, voneinander fort divergieren.
Schlüssel nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (33, 35) jedes Rippenpaares, die dem eingelassenen Mittelabschnitt (36) am nächsten ist, eine größere Höhe hat als die Rippe (32, 34) jedes Rippenpaares, die von dem eingelassenen Mittelabschnitt (36) weiter weg ist.
Schlüssel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine erste gemeinsame Tangentenlinie zwischen den zwei Rippen (34, 35) des äußeren Paares von Rippen (34, 35), welche einen Winkel (41) relativ zu einer zweiten gemeinsamen Tangentenlinie zwischen den zwei Rippen (33, 35) jedes Rippenpaares bilden, die dem eingelassenen Mittelabschnitt (36) am nächsten sind, wobei der Winkel (41) 3° nicht übersteigt.