DE890780C

DE890780C - Allen wrench

Info

Publication number: DE890780C
Application number: DENDAT890780D
Authority: DE
Inventors: Athen Dr.-Ing. Konstantinos Papadakis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1953-08-13

Description

Die Erfindung betrifft die Konstruktion eines einfachen Schraubenschlüssels zum Fest- oder Abschrauben von Sechskantkopfschrauben- oder -muttern in einer Weise, die den Arbeite- und Zeitaufwand des Bedieners zum Minimum reduziert. Der erfundene Schraubenschlüssel wird auf die entsprechende Sechskantmutter aufgesetzt, und während er in dem* einen Drehsinn das volle Drehmoment ausübt, das jeder andere Schraubenschlüssel ausüben würde, gleitet er im entgegengesetzten Drehsinn völlig frei um die Sechskantmutter herum, ohne sich von ihr zu entfernen, so daß der Bediener des Schlüssels diesen nicht immer wieder auf die Sechskantmutter aufzusetzen braucht. Dies bedeutet eine wesentliche Erleichterung, und zwar besonders in Fällen, bei denen durch die Lage der zu schraubenden Sechskantmutter die Verfolgung der Arbeit mit den Augen unmöglich ist, oder wenn besondere Umstände eine schnelle Arbeit erfordern (Arbeit während der Nacht, im Freien usw.). Der erfundene Schraubenschlüssel ist der einfachstmögliche Typ, ähnelt dem üblichen Schraubenschlüssel, besteht aus weniger Metallvolumen als jener, ist folglich auch der billigste Typ, hat kein Sperrad mit Sperrzahn und Feder und unterliegt keinem anderen Typ von derselben Schlüsselweite in der Größe des auszuübenden Drehmomentes.The invention relates to the construction of a simple wrench for screwing or unscrewing of hex head bolts or nuts in a manner that reduces labor and time of the operator reduced to a minimum. The invented wrench is put on the appropriate one Put the hexagon nut on and apply full torque in one direction of rotation that any other wrench would do, it slides in the opposite one Direction of rotation completely free around the hexagon nut without moving away from it, like this that the operator of the key does not keep putting it on the hexagon nut needs. This is a major relief, especially in cases where The position of the hexagon nut to be screwed makes it possible to follow the work with the eyes impossible, or when special circumstances call for quick work (work during the Night, outdoors, etc.). The invented wrench is the simplest possible type, similar to that common wrench, consists of less metal volume than that, is therefore also the cheapest type, has no ratchet wheel with ratchet and spring and is not subject to any other type of the same wrench size in the size of the torque to be exerted.

Die Form des neuen Schraubenschlüssels ist hervorgegangen aus der Untersuchung der Mög- 3*> lichkeit der Drehung eines Sechsecks um ein gleiches kongruendes Sechseck. In der Praxis ist der bis jetzt meist verwendete Typ der einfache Schraubenschlüssel, dessen Kopf aus zwei gleich langen Backen besteht, deren Greifflächen parallel zueinander verlaufen, jeweils an zwei parallelen Seiten der entsprechenden Sechskantmutter greifen und innen durch einen Kreisbogen verbunden sind,The shape of the new wrench emerged from the investigation of the possibilities ability to rotate a hexagon around an equal, congruent hexagon. In practice it is the type most commonly used up to now is the simple wrench, the head of which is made up of two equal long jaws, the gripping surfaces of which are parallel to each other, each on two parallel Grip the sides of the corresponding hexagon nut and connect them inside with an arc,

der zugleich der Umkreis ■ des · Sechsecks ist. Mit diesem Schlüssel führt der Bediener Drehungen aus um Winkel, die gleich oder ein Vielfaches von 6o° sind, soweit es die der -Sechskantmutter benachharten Teile oder Hindernisse gestatten. Er ist jedoch gezwungen, nach der Ausführung der größten erlaubten Drehung den Schraubenschlüssel abzunehmen, ihn mit der anfänglichen Richtung wieder aufzusetzen und denselben Arbeitsgang zu ίο wiederholen. Arbeits- und Zeitaufwand werden besonders groß, wenn eine Drehung von nur 6o° ausgeführt wird, und zwar bei ungünstiger Lage der Sechskantmutter und ungünstiger Stellung des Bedieners.which is at the same time the circumference ■ of the · hexagon. The operator uses this key to make turns by angles that are equal to or a multiple of 60 °, as far as they are adjacent to the hexagon nut Allow parts or obstacles. However, he is forced to run the greatest Allowed rotation to remove the wrench, turning it in the initial direction put it back on and repeat the same operation ίο. Work and time expenditure become special large if a rotation of only 60 ° is carried out, in an unfavorable position of the Hexagon nut and unfavorable position of the operator.

Bei besonderen Gelegenheiten " werden " andere Arten von Schraubenschlüsseln verwendet, z. B. der mit verstellbaren Backen (Franzose), der. gekröpf te Aufsteckschlüssel (Hülsenschlüssel), der mit Sperrrad, Sperrzahn und Sperrfeder, der Gelenkschlüssel, der Vielkantschlüssel usw. Alle diese Arten weisen nicht dieselbe Anwendungshäungkeit auf, die der übliche Schraubenschlüssel aufweist, der auch der billigste von allen ist und zudem noch 'den geringsten Nachbarraum um die Sechskantmutter beanspracht. Speziell in Fällen, wo die Sechskantmutter die nebenanliegenden Wände fast berührt, ist dieser der einzige, der verwendet werden kann.On special occasions others "become" Types of wrenches used, e.g. B. the one with adjustable jaws (French), the. cranked Socket wrench (sleeve wrench) with a ratchet wheel, ratchet tooth and locking spring, the articulated wrench, the polygon wrench etc. All of these types do not have the same applicability as the Has the usual wrench, which is also the cheapest of all and also 'the least' Neighboring space around the hexagon nut claimed. Especially in cases where the hex nut almost touches the adjacent walls, this is the only one that can be used.

Ich habe mich nun mit der Aufgabe befaßt, einen Schlüssel zu konstruieren, der, während er den anderen an Festigkeit kaum nachbleibt, im übrigen einen Vorteil aufweist. Dies wurde durch folgende theoretische Annahmen erreicht: Damit sich ein Sechseck um sein Zentrum dreht, genügt es, wenn ein Kräftepaar an Punkten angreift, und zwar an je einem Punkt auf jeder von zwei parallelen Seiten, symmetrisch zur Mitte des Sechsecks (s. Abb. 1). Bei gleichbleibender Kraft F wind das Moment des Kräftepaares am größten, wenn die zwei Punkte sich den diametral gegenüberliegenden Ecken des Sechsecks nähern (die Punkte j und t). Wird die Drehung durch einen Sechskantschlüssel mit vier Seiten ausgeführt, wobei die vier Seiten des Sechsecks genau von den entsprechenden vier Seiten des Sechskantschlüssels umgeben werden, so sehen wir, daß die Hauptberührungspunkte zwischen der Sechskantmutter und dem Sechskantschlüssel die Punkte s und t sind. Die beiden anderen Berührungspunkte u und ν kommen gewöhnlich kaum zustande, auf keinen Fall werden an diesen Kräfte entfaltet und ausgeübt, weil der diametral gegenüberliegende Punkt zu jedem der Punkte u und· ν auf Seiten liegen, die von dem Schlüssel nicht umgeben und berührt werden. Folglich werden in diesem Falle keine anderen Kräftepaare entwickelt. Aus diesem Grunde werden beim gewöhnlichen Schraubenschlüssel die zwei Seiten des Sechsecks im Innern des Mauls weggelassen und durch den Bogen des zum Sechseck gehörenden Umkreises ersetzt. Beim Ausüben der Kraft F befindet sich der Punkt .y im Innern der oberen Backe des Schlüssels, der Punkt t am Rande der unteren Backe. Folglich wird durch die Kraft nur ein kleiner Teil der oberen Backe, nämlich ihr innerstes Ende"s, beansprucht. Der restliche Teil der oberen Backe berührt in der Praxis gar nicht die Seite 'der Sechskantmutter, kann also auch weggelassen, werden. Ebenso wird nur das äußerste Ende der unteren Backe beansprucht, während der restliche Teil kaum berührt und folglich eine Form annehmen kann, die von der Geraden abweicht. Folglich kann ein Schlüssel, von dem der größte Teil der einen Backe fehlt, genau dasselbe Drehmoment ausüben wie ein gewöhnlicher Schlüssel. Diese Möglichkeit führt zur Betrachtung, was geschieht, wenn der Schlüssel mit umgekehrter Riehtung auf der Sechskantmutter gedreht wird.I have now dealt with the task of constructing a key which, while hardly lagging behind the others in terms of strength, also has an advantage. This was achieved through the following theoretical assumptions: For a hexagon to rotate around its center, it is sufficient for a couple of forces to act on points, namely at one point on each of two parallel sides, symmetrical to the center of the hexagon (see Fig. 1). If the force F remains the same, the moment of the force couple is greatest when the two points approach the diametrically opposite corners of the hexagon (points j and t). If the rotation is performed using a hexagonal wrench with four sides, with the four sides of the hexagon being exactly surrounded by the corresponding four sides of the hexagonal wrench, we see that the main points of contact between the hexagonal nut and the hexagonal wrench are points s and t . The two other points of contact u and ν usually hardly come about, and in no case are forces developed and exerted at them, because the diametrically opposite point to each of the points u and ν is on sides that are not surrounded and touched by the key. Consequently, no other pairs of forces are developed in this case. For this reason, the two sides of the hexagon inside the mouth are omitted in the common wrench and replaced by the arc of the circumference belonging to the hexagon. When force F is exerted, point .y is located inside the upper jaw of the wrench, point t is on the edge of the lower jaw. As a result, only a small part of the upper jaw, namely its innermost end , is stressed by the force the extreme end of the lower jaw stresses, while the remainder of the lower jaw is barely touched and can therefore assume a shape deviating from a straight line. Consequently, a wrench with most of one jaw missing can exert exactly the same torque as an ordinary wrench This possibility leads to a consideration of what happens when the key is turned in the opposite direction on the hexagon nut.

Es sei NGAKB das sechskantige Maul eines Flächschlüssels und innerhalb des Schlüsselmauls eingeschrieben ein gleich großes Sechseck (die Sechskantmutter) NGAKBDN (s. Abb. 2). Wollen wir das Schlüsselmaul um das gemeinsame Zentrum O in der vom Pfeil angegebenen Richtung drehen (bei festem inneren Sechseck), so kommt überhaupt keine Bewegung zustande. Schneiden wir jedoch die Strecke LB der einen Schlüsselbacke ab und höhlen die gegenüberliegende auf dem Bogen Gg aus, so ist die Bewegung möglich. Dabei erfolgt eine Drehung um das Ende L der gekürzten Backe und zugleich ein Gleiten der Sechseckseite kb entlang diesem Ende. goLet NGAKB be the hexagonal mouth of a flat wrench and inscribed within the wrench mouth a hexagon of the same size (the hexagon nut) NGAKBDN (see Fig. 2). If we want to turn the wrench mouth around the common center O in the direction indicated by the arrow (with a fixed inner hexagon), there is no movement at all. However, if we cut off the line LB of one of the key jaws and hollow out the opposite one on the arc Gg , the movement is possible. There is a rotation around the end L of the shortened jaw and at the same time the hexagon side kb glides along this end. go

Es gibt drei Grenzstellungen zwischen den Sechsecken: a) Diejenige, bei welcher die sekundäre Eckenlinie (Diagonale) gk des inneren Sechsecks zusammenfällt mit der des äußeren Sechsecks GK (anfängliche Stellung, Stellung zum Schrauben). b) Diejenige, bei welcher gk mit AN zusammenfällt (nach einer Drehung um 6o° in eine neue Stellung zum Schrauben), c) Diejenige,bei welcher sich gk in einer Zwischenstellung befindet, und zwar parallel zu AG, aber mit den Ecken g und k auf den Seiten GTV und AK liegend.There are three boundary positions between the hexagons: a) The one in which the secondary corner line (diagonal) gk of the inner hexagon coincides with that of the outer hexagon GK (initial position, position for screwing). b) The one in which gk coincides with AN (after a rotation of 60 ° to a new position for screwing), c) The one in which gk is in an intermediate position, parallel to AG, but with the corners g and k lying on the GTV and AK sides.

Wenn die Ecken g und k des inneren Sechsecks an den Seiten GTV und AK entlang gleiten, wobei sich k von K und g von G entfernen, so ist der geometrische Ort der Mitte P von gk der Teil XPR einer Ellipse. Der Scheitel der Ellipse P entspricht der Mitte von gk, wenn diese die Grenzstellung c hat. Diese Stellung ergibt die größte Länge KL, die übrigbleiben darf von der unteren Backe. Dann ist der Winkel 31 = 30° =y' und folglich kK—KL — gN. In jeder anderen Stellung von gk ist der abgeschnittene Teil der Backe kleiner als KL. Folgende Rechnung gibt die größte Länge von KL an. Es sei d der Durchmesser des Umkreises um das Sechseck d — GB. . . If the corners g and k of the inner hexagon slide along the sides GTV and AK , with k moving away from K and g from G, then the locus of the center P of gk is the part XPR of an ellipse. The vertex of the ellipse P corresponds to the center of gk if this has the limit position c . This position results in the greatest length KL that can be left over from the lower jaw. Then the angle 31 = 30 ° = y ' and consequently kK - KL - gN. In every other position of gk the cut off part of the jaw is smaller than KL. The following calculation gives the greatest length of KL . Let d be the diameter of the perimeter around the hexagon d - GB. . .

(Seite eines eingeschriebenen gleichseitigen Dreiecks).(Side of an inscribed equilateral triangle).

—- 22

(Seite eines eingeschriebenen gleichseitigen Sechsecks).(Side of an inscribed equilateral hexagon).

Aber
Also
5
undbut
So
5
and

ίο kC= -ίο kC = -

= Hg.= Ed.

zkC + HC = ek = -zkC + HC = ek = -

1/31/3

— HC - HC

2 22 2

KM . · ₀ ι
^_r==sln₃o° = ₇, KM . · ₀ ι
^ _{r == sl} n ₃ o ° = ₇ ,

1515th alsoso KL =KL = 2KM,2KM, weilbecause KM =KM = PC — kCPC - kC 2020th undand PCPc AK KBAK KB 2 22 2 2525th folgt:follows: kc\kc \ VT Λ / VT Λ / τ & - τ & - Ji. XJ ^ /V VJi. XJ ^ / V V .el Jj = 2 I ~.el Jj = 2 I ~ -^) = KB-- ^) = KB- 3o3o = KB —= KB -

Ä'Z. = 0,27Ä'Z. = 0.27

Folglich ist die größte zulässige Länge der einen Backe, damit der Schlüssel ohne Absetzen zurückgedreht werden kann, 27% der Länge der Sechskantseite. Zugleich darf die Länge gN der gegenüberliegenden Backe höchstens gleich KL sein, also ebenfalls 27% der Länge der Sechskantseite.As a result, the maximum length of one jaw so that the key can be turned back without stopping is 27% of the length of the hexagonal side. At the same time, the length gN of the opposite jaw may be at most equal to KL , i.e. also 27% of the length of the hexagonal side.

Der zwischen G und g gelegene Teil der oberen Backe muß in Form einer Kurve ausgehöhlt sein.The part of the upper jaw between G and g must be hollowed out in the form of a curve.

Es interessiert nicht, ihren genauen Verlauf festzustellen, den ein Kreisbogen über der Sehne Gg mit einem Radius kleiner als gk gestattet die Drehung.It is of no interest to determine its exact course, since an arc of a circle over the chord Gg with a radius smaller than gk allows the rotation.

Es ist notwendig, daß bei diesem Schlüssel die innere Seite AK des Schlüsselmauls der Form des Sechsecks folgt und nicht durch einen Kreis ersetzt wird wie beim gewöhnlichen Schlüssel.It is necessary that with this key the inner side AK of the wrench mouth follows the shape of the hexagon and is not replaced by a circle as with the ordinary key.

Nachdem die gegenseitige Drehung der Sechsecks bis zur Grenzstellung c erfolgt ist und die Rückwärtsbewegung fortgesetzt wird, beginnt die Ecke k die Seite AK des Schlüssels zu verlassen, um sich am Schluß der Ecke A zu nähern. Die Ecke L der Backe gleitet an der Seite KB entlang und die Ecke g der Sechskantmutter an der Seite gN der Backe, bis zur neuen Arbeitsstellung (in der der Schlüssel genau über die Sechskantmutter paßt). Die neue Stellung tritt ohne jede Anstrengung des Bedienefs des Schlüssels automatisch während des Gleitens ein.After the mutual rotation of the hexagon has taken place up to the limit position c and the backward movement is continued, the corner k begins to leave the side AK of the key in order to approach the corner A at the end. The corner L of the jaw slides along the side KB and the corner g of the hexagon nut on the side gN of the jaw until the new working position (in which the key fits exactly over the hexagon nut). The new position occurs automatically without any effort on the part of the operator of the key while sliding.

Die Nützlichkeit des erfundenen Schlüsseltyps ist offensichtlich. Der Bediener kann mit schnellen sich wiederholenden Bewegungen sein Ziel erreichen, ohne den Schlüssel von der Sechskantmutter zu entfernen. Das ausgeübte Drehmoment ist das gleiche, das mit jedem anderen Schraubenschlüssel erreicht werden kann, da das größte Ivräftepaar ausgenutzt wird.The usefulness of the invented key type is evident. The operator can quickly repetitive movements achieve its goal without removing the wrench from the hexagon nut to remove. The torque exerted is the same as any other wrench can be achieved because the largest pair of forces is exploited.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Allen wrench, characterized in that one of the two opposite one another Gripping jaws are shortened to about 27% of the side length of the matching nut, while the other hollowed out from its inner end to about 73% of the same side length is what arrangement a follow-up of the key without having to set it down, permitted.

2. Key according to claim 1, characterized in that that at the inner end of the shortened gripping jaw a wrench area is full Length connects.

1 sheet of drawings