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Publication number: DEM0013317MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 12. März 1952 Bekanntgemacht am 29. März 1956Registration date: March 12, 1952. Advertised on March 29, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft einen Drebmomentschalter, bei welchem der Umlaufräderträger eines Differentialgetriebes bis zur Überschreitung eines vorbestimmten Differenzdrehmoments zwischen der getriebenen und der treibenden Welle durch eine ausklinkbare Verriegelung zwischen zwei Klemmbalken an seiner Drehung gehindert wird, wobei die Klemmbalken an ihrem einen Ende unmittelbar, an dem anderen Ende über zwei Winkelhebel an Festpunkten angelenkt sind.The invention relates to a torque switch, in which the planetary gear carrier of a differential gear is exceeded until a predetermined differential torque between the driven and the driving shaft by a releasable lock between two clamping bars is prevented from rotating, wherein the clamping bars at one end directly and at the other end via two angle levers Fixed points are hinged.

Derartige Drehmomentschalter sind beispielsweise mit Vorteil beim Antrieb des Nachladeschidbers von Brennkraftmaschinen verwendbar, wo sowohl eine Winkelverschiebung der getriebenen gegenüber der treibenden Welle beim Umsteu'ern als auch ein Weiterlaufen der antreibenden Welle bei stillstehender getriebener Welle ermöglicht werden soll.Such torque switches are advantageous, for example, when driving the reload switch can be used by internal combustion engines, where both an angular displacement of the driven compared to the driving wave when reversing and the driving wave continues to run Shaft should be made possible when the driven shaft is at a standstill.

Es sind zwar bereits Überlastungsschutzvorrichtungen bekannt, bei denen zwischen dem Antriebsmomotor und dem angetriebenen Teil ein Umlaufrädergetriebe eingeschaltet ist, dessen Träger im normalen Betrieb durch eine unter Federkraft stehende ausklinkbare Verriegelung festgehalten wird. Diese Vorrichtungen wirken aber in der Weise, daß bei Überlastung der Stromkreis des Antriebsmotors selbsttätig unterbrochen und der Motor somit stillgesetzt wird. Eine der-Overload protection devices are already known in which between the drive motor and the driven part an epicyclic gear is switched on, the carrier of which in normal operation by a sub Spring-loaded release latch is held. These devices work but in such a way that the circuit of the drive motor is automatically interrupted in the event of an overload and the motor is thus stopped. One of the-

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artige Ausbildung ist jedoch für den vorliegenden Zweck nicht brauchbar, da, wie bereits erwähnt, bei Auftreten von Überlast lediglich die getriebene Welle stillgesetzt werden, die Antriebsmaschine hingegen weiterlaufen soll. Treibende ,und getriebene Teile müssen dabei in bekannter Weise gleichzeitig so· weit voneinander entfernt werden, daß ein völliger Freilauf derselben vorhanden und selbst bei langer Dauer des anormalen Betriebszustandessuch training is not usable for the present purpose, since, as already mentioned, in the event of an overload, only the driven shaft is shut down, the drive machine however, should continue. Driving and driven parts must be carried out simultaneously in a known manner so far apart that a complete free running of the same and even with a long duration of the abnormal operating condition

ίο eine Abnutzung nicht zu befürchten ist, welche im Bedarfsfall das Funktionieren der Einrichtung in Frage stellen würde.ίο wear and tear is not to be feared, which in the If necessary, the functioning of the facility would be called into question.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Schütze von Getrieben gegen Überlastung bekannt, bei der in das Triebwerk ein Planetengetriebe eingebaut ist, auf dessen Außenkranz eine Backenbremse wirkt, die ihrerseits unter der Wirkung einer einstell-■ . baren, dem übertragenen Drehmoment entgegenwirkenden Kraft steht, durch welche der Außenkranz bis zur Grenze des zugelassenen Drehmoments an der Dre'hung gehindert wird, während nach Überschreiten dieser Grenze der sich drehende Außenkranz die Stillsetzung des Antriebsmittels der zwangweise wirkenden Übertragungsmittel herbeiführt. Diese Einrichtung ist ebenso wie die bereits vorstehend, erwähnte nicht für den vorliegenden Zweck brauchbar, da bei Auftreten von Überlast die Antriebsmaschine nicht abgeschaltet werden, sondern weiterlaufen soll.There is also a device for protecting transmissions against overload is known, in which in the drive unit has a planetary gear installed on the outer rim of which a shoe brake acts, which in turn under the effect of an adjustment ■. able to counteract the transmitted torque There is a force through which the outer rim is up to the limit of the permitted torque is prevented from rotating, while after this limit is exceeded the rotating Outer rim the shutdown of the drive means of the forcibly acting transmission means brings about. This device, like the one already mentioned above, is not for the present one Purpose useful, since the drive machine is not switched off when an overload occurs but should continue to run.

Erfindungsgemäß wind dies bei einem Dreh- * momentschalter, bei welchem der Umlaufräderträger eines Differentialgetriebes bis zur Überschreitung eines vorbestimmten Differenzdrehmoments zwischen der getriebenen und der treibenden Welle durch eine ausklinkbare Verriegelung zwischen zwei Klemmbalken an seiner Drehung gehindert wird, wobei die Klemmbalken an ihrem einen Ende unmittelbar, an dem anderen Ende über zwei Winkelhebel an Festpunkten angelenkt sind, dadurch erreicht, daß die Winkelhebel an ihren freien Schenkeln durch eine Feder verbunden sind, welche die Klemmbalken im eingerückten Zustand in kraftschlüssigem Eingriff mit dem Umlauf räderträger, nach Überschreitung des vorbestimmten Differenzdrehmoinents und Verschwenken der Winkelhebel über eine labile Stellung hinaus im ausgerückten Zustand in gespreizter Stellung hält. Solange der Schieber ordnungsgemäß frei umläuft und lediglich eine geringe Reibung zu überwinden hat, ist auch das auf den Differentialkäfig ausgeübte Drehmoment gering. Steigt dagegen dieses Drehmoment langsam oder plötzlich an, dann wandern die Zapfen oder Vorsprünge am Käfig auf den schrägen Wänden der keilförmigen Kerben auswärts und drücken dabei die Klemmbalken entgegen der Kraft der Verbindungsfeder vom Differentialkäfig fort, bis nach Überschreitung eines Labilpunktes die Klemmbalken von der Feder selbst so weit nach außen geschwenkt werden, daß der Käfig sich mit seinem Zapfen oder Vorsprüngen, die vorher in den Kerben der Klemmbalken lagen, frei drehen kann. Der Antrieb des Schiebers wird damit nicht abgeschaltet, aber unwirksam gemacht. Der Drehmomentschalter nach der Erfindung ist einfach in der Funktion und billig in der Herstellung und deshalb jeder selbsttätigen Schalt- oder Rutschkupplung weit überlegen. According to the invention, this winds up with a torque switch in which the planetary gear carrier a differential gear until a predetermined differential torque is exceeded between the driven and the driving shaft by a disengageable lock is prevented from rotating between two clamping bars, the clamping bars on their one end directly, articulated to fixed points at the other end via two angle levers are achieved in that the angle levers are connected at their free legs by a spring are, which the clamping bar in the engaged state in frictional engagement with the Circulation wheel carrier, after exceeding the predetermined torque difference and pivoting the angle lever beyond a labile position in the disengaged state in spread Holds position. As long as the slide rotates freely and with only little friction has to overcome, the torque exerted on the differential cage is also small. If, on the other hand, this torque increases slowly or suddenly, the pegs or projections migrate on the cage on the sloping walls of the wedge-shaped notches outwards and press in the process the clamping bar against the force of the connecting spring away from the differential cage until after Exceeding an unstable point the clamping bar of the spring itself so far outwards be pivoted so that the cage is with its pegs or projections that were previously in the notches the clamping bar was in position and can rotate freely. The drive of the slide is not switched off, but rendered ineffective. The torque switch according to the invention is simple in function and cheap to manufacture and therefore far superior to any automatic clutch or slip clutch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Drebmomentschalters nach der Erfindung in Verbindung mit einem Nachladeschieber bei Brennkraftmaschinen dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of a torque switch according to the invention is shown in Connection with a reload slide shown in internal combustion engines, namely shows

Fig. ι eine schematische Darstellung eines Nachladeschiebers mit Differentialgetriebe,Fig. Ι a schematic representation of a reloading slide with differential gear,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Nachladeschieber nach der Linie H-II in Fig. 1 und einen Schnitt durch einen Teil des Zylinders an der Brennkraftmaschine,FIG. 2 shows a cross section through a reloading slide along the line H-II in FIG. 1 and a Section through part of the cylinder on the internal combustion engine,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt und eine teilweise Draufsicht auf den Antrieb des Nachlade-Schiebers, 3 shows a partial longitudinal section and a partial top view of the drive of the reloading slide,

Fig. 4 eine Ansicht des Drehmomentschalters am Differentialgetriebe des Nachladeschiebers undFig. 4 is a view of the torque switch on the differential gear of the reloading slide and

Fig. 5 bis 7 je eine schematische Darstellung des Drehmomentschalters in verschiedenen Schalt-Stellungen. 5 to 7 each show a schematic representation of the torque switch in different switching positions.

In der Fig. 1 ist eine Sdhielberwelle für eine Brennkraftmaschine in schematischer Weise dargestellt, die aus den einzelnen Schieberteilen 1, 2, 3 und 4 zusammengesetzt und bei 5,6,7 und 8 gelagert ist. Sie wird von der Steuerwelle bzw. einer anderen Zwischenwelle aus über das Zahnrad 9 und das Differentialgetriebe 10 angetrieben. In der Fig. 2 ist gezeigt, wie der Schieber 2 im Auslaßkanal 11 des Zylinders 12 und in der Auslaßleitung 13 angeordnet ist.In Fig. 1 is a Sdhielberwelle for a Internal combustion engine shown in a schematic manner, which consists of the individual slide parts 1, 2, 3 and 4 is assembled and stored at 5,6,7 and 8. It is from the control shaft or a Another intermediate shaft driven from via the gear 9 and the differential gear 10. In the Fig. 2 shows how the slide 2 in the outlet channel 11 of the cylinder 12 and in the outlet line 13 is arranged.

In der Fig. 3 ist ein Teilschnitt durch den Antrieb des Nachladeschieber's und das zwischengeschaltete Differentialgetriebe dargestellt. Das Antriebszahnrad 9 ist mit dem Kegelrad 14 verbunden, dessen Nabe 15 lose auf der Welle 16 läuft, das Kegelrad 17 ist dagegen mit der Welle 16 mittels eines Keiles 18 fest verbunden. Zwischen den Kegelrädern 14 und 17 sind die Differentialkegelräder -angeordnet, von denen das Rad 19 zu sehen ist. Die Differentialräder sind auf- Bolzen 20 drehbar gelagert, die am Zylinder 21 befestigt sind. Der Zylinder 21 bildet zusammen mit den seitlichen Abdeckscheiben 22 und 23 den geschlossenen Differentialkäfig. Die Abdeckscheiben 22 und 23 sind lose drehbar auf den Naben der Kegelräder 14 und 17 angeordnet. Auf "dem nabenartigen Ansatz 24 der Abdeckscheibe 23 ist ebenfalls lose drehbar ein Schild 25 aufgesetzt, der mit zwei Anschlägen 26 und 27 (Fig. 4) versehen ist. Der Schild 25 ist bei 28 mit einer Stange 29 verbunden, die zu einer Stange 30 führt. Die Stange 30 kann durch einen nicht dargestellten Verstellkolben hydraulisch oder pneumatisch oder unmittelbar von Hand verschoben werden. Bei einer Drehung des 12c Schildes 25 durch Verschiebung der Stange 30 legen sich abwechselnd die Anschläge 26 und 27 gegen Anschlagzapfen 31 am Lagerbock 32. Am Schild 25 sind ferner die beiden Klemmbalken 33 und 34 mittels der Bolzen 35 und 36 angelenkt. 12; Die Klemmbalken 33 und 34 haben keilförmigeIn Fig. 3 is a partial section through the drive of the reloading slide and the interposed Differential gear shown. The drive gear 9 is connected to the bevel gear 14, whose hub 15 runs loosely on the shaft 16, the bevel gear 17, on the other hand, is firmly connected to the shaft 16 by means of a wedge 18. Between the bevel gears 14 and 17 are the differential bevel gears -arranged, of which the wheel 19 can be seen. The differential gears are on bolts 20 rotatably mounted, which are attached to the cylinder 21. The cylinder 21 forms together with the lateral cover plates 22 and 23 the closed differential cage. The cover plates 22 and 23 are loosely rotatably arranged on the hubs of the bevel gears 14 and 17. On "the hub-like Approach 24 of the cover plate 23 is also loosely rotatably mounted a shield 25 with two stops 26 and 27 (Fig. 4) is provided. The shield 25 is connected at 28 to a rod 29, which leads to a rod 30. The rod 30 can by an adjusting piston, not shown be moved hydraulically or pneumatically or directly by hand. When turning the 12c Shield 25 by moving the rod 30, the stops 26 and 27 alternate against the stop pin 31 on the bearing block 32. The two clamping bars 33 are also on the shield 25 and 34 hinged by means of bolts 35 and 36. 12; The clamping bars 33 and 34 are wedge-shaped

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Kerben 37 und 38, mit denen sie sich um Bolzen 39 und 40 legen, die an der Deckscheibe 23 des Differentialkäfigs befestigt sind.Notches 37 and 38 with which they are placed around bolts 39 and 40 on the cover plate 23 of the differential cage are attached.

An den freien Enden der Klemmbalken 33 und 34 sind Winkelhebel angelenkt, die aus den Hebeln 41, 42 und 43, 44 gebildet sind· Die Anlenkung erfolgt mittels Bolzen 45 und 46. Die Verbindungsbolzen 47 und 48 der beiden Hebelpaare sind im Schild 25 gelagert. Am Ende des Hebels 41 ist eine Zugstange 49 befestigt, die eine Hülse 50 durchdringt, welche am Ende des Hebels 43 befestigt ist. Innerhalb der Hülse 50 ist eine Feder 51 angeordnet. Diese Feder 51 liegt zwischen dem Boden 52 der Hülse 50 einerseits und dem Federteller 53 an der Zugstange 49 andererseits.At the free ends of the clamping bars 33 and 34, angle levers are hinged, which consist of the levers 41, 42 and 43, 44 are formed · The articulation takes place by means of bolts 45 and 46. The connecting bolts 47 and 48 of the two pairs of levers are in Shield 25 stored. At the end of the lever 41 a pull rod 49 is attached, which penetrates a sleeve 50, which is attached to the end of the lever 43. A spring 51 is arranged inside the sleeve 50. This spring 51 lies between the base 52 of the sleeve 50 on the one hand and the spring plate 53 on the pull rod 49 on the other hand.

Die Wirkungsweise des Drehmomentschalters entsprechend der Erfindung soll an Hand der schematischen Darstellungen der Fig. 5 bis 7 erklärt werden: In der Fig. 5 ist die normale Betriebsstellung dargestellt. Die Bolzen 39 und 40 an der Abdeckscheibe 23 des Differentialkäfigs liegen in den keilförmigen Kerben 37 und 38 der Klemmbalken 33 und 34. Da die Drehpunkte 35 und 36 der Klemmbalken 33 und 34 im Schild 25 liegen, kann letzterer durch das Bewegungsgestänge 29, 30 unbehindert um die Achse des Differentialgetriebes über einen Winkel gedreht werden, der durch die Anschläge 26 und 27 bestimmt wird. Bei dieser Drehung wird über die Klemmbalken 33 und 34 und die Bolzen 39 und 40 der Differentialkäfig mitgenommen und dadurch eine Winkelverdrehung zwischen dem treibenden Zahnrad 9 und der mit dem Nachladeschieber verbundenen, getriebenen Welle 16 bewirkt. Diese Winkelverdrehung ist für die Umsteuerung des Nachladeschiebers in Verbindung mit umsteuerbaren Brennkraftmaschinen erforderlich, um die Schieberschließzeken für Vorwärts- oder Rückwärtsgang der ■ Brennkraftmaschine anzupassen.The operation of the torque switch according to the invention is based on the schematic Representations of Figs. 5 to 7 are explained: In Fig. 5 is the normal operating position shown. The bolts 39 and 40 on the cover plate 23 of the differential cage are in the wedge-shaped notches 37 and 38 of the clamping bars 33 and 34. Since the pivot points 35 and 36 the clamping bars 33 and 34 are in the shield 25, the latter can be controlled by the movement linkage 29, 30 be rotated freely about the axis of the differential gear through an angle determined by the Stops 26 and 27 is determined. During this rotation, the clamping bars 33 and 34 and the bolts 39 and 40 of the differential cage are entrained, thereby causing an angular rotation between the driving gear 9 and the driven gear connected to the reloading slide Wave 16 causes. This angular rotation is used to reverse the reloading slide with reversible internal combustion engines required to close the slide gate for forward or to adapt reverse gear of the internal combustion engine.

to Wächst nun das Antriebsdrehmoment über seine normale. Betriebsgröße hinaus, dann wandern die Bolzen 39 und 40 auf den schrägen Flächen der Kerben 37 und 38 in den Klemmbalken 33 und 34 und drücken dabei die Klemmbalken auseinander.to now grows the drive torque above its normal. Operating size addition, then the bolts 39 and 40 wander on the inclined surfaces of the Notches 37 and 38 in the clamping bars 33 and 34, thereby pressing the clamping bars apart.

Die Winkellhebel 41/42 und 43/44 drehen sich dabei um die Drehpunkte 47 und 48 und die Feder S1 wird gespannt. In den schematischen Darstellungen der Fig. S bis 7 ist die Feder 51 der Einfachheit halber als Zugfeder ausgeführt, während sie beiThe angle levers 41/42 and 43/44 rotate around the pivot points 47 and 48 and the spring S1 is excited. In the schematic representations of FIGS. 5 through 7, the spring 51 is for simplicity half as a tension spring, while at

Jo der baulichen Ausführung nach Fig. 4 eine Druckfeder ist. Die Wirkung ist in beiden Fällen die gleiche. Maßgebend ist lediglich die Zugkraft, die stets auf beide Winkelhebel ausgeübt wird,. Die Spannung der Feder 51 wächst so lange an, bis dieJo of the structural design according to FIG. 4 is a compression spring is. The effect is the same in both cases. The only decisive factor is the tensile force that is always exercised on both angle levers. The tension of the spring 51 increases until the

>5 Anlenkpunkte der Feder 51 bzw. deren Verbindungsglieder an den Hebeln 42 und 43 mit den An'lenkpunkten 47 und 48 auf einer Geraden liegen (Fig. 6). Wird diese Stellung beim Weiterwandern der Bolzen 39/40 zur Mündung der Kerben 37 und> 5 articulation points of the spring 51 or its connecting links lie on the levers 42 and 43 with the articulation points 47 and 48 on a straight line (Fig. 6). If this position is when the bolts 39/40 move on to the mouth of the notches 37 and

>° 38 überschritten, dann bewirkt die freigewordene Federkraft ein plötzliches Umschwenken der Winkelhebel 41/42 und 43/44 um die Drehpunkte 47 und 48 bis zu denAnschlägeii.56 und 57, und damit ein verstärktes Auseinanderspreizen der freien Enden der Klemmbalken 33 und 34 derart, daß die Bolzen 39 und 40 von den Klemmbalken 33 und 34 vollständig freikommen. Einer ungehinderten Umdrehung'des'Differentialkäfigs steht dann nichts mehr im Wege, d. h. der Antrieb wirkt dann nicht mehr auf die Welle des Naohladeschiefoers ein. Die Große des Drehmoments, bei welchem die Verriegelung des Differentialkäfigs ausgeklinkt wird, kann durch die Wahl der Feder 51 und durch ihre Spannung bestimmt werden.> ° 38 exceeded, then causes the released Spring force causes angle levers 41/42 and 43/44 to pivot suddenly around pivot points 47 and 48 to stops ii.56 and 57, and thus an increased spreading apart of the free ends of the clamping bars 33 and 34 so that the Bolts 39 and 40 come completely free from the clamping bars 33 and 34. Unhindered rotation of the differential cage then nothing stands in the way, d. H. the drive then no longer acts on the shaft of the Naohladeschiefoers. the Large of the torque at which the locking of the differential cage is disengaged, can be determined by the choice of spring 51 and its tension.

Um das Ausklinken der Verriegelung des Differentklkäfigs anzuzeigen, kann man beispielsweise eine elektrische Signalvorrichtung anordnen, die zweckmäßig durch einen der ausgeklinkten Klemmbalken · in Tätigkeit gesetzt wird. In der Fig. 4 ist eine derartige Signalvorrichtung beispielsweise dargestellt. Der Bügel 60 ist so ausgebildet und angeordnet, daß der Klemmbalken 34 in beiden Umsteuerstellungen des Differentialkäfigs zum Anliegen kommt. Der Bügel 60 betätigt, wenn er vom ausgeklinkten Klemmbalken 34 bewegt wird, einen Stift 61, der ein Schaltrelais 62 zum Ansprechen bringt.About the release of the locking mechanism of the differential cage one can, for example, arrange an electrical signaling device, which is expediently activated by one of the notched clamping bars. In the Such a signal device is shown, for example, in FIG. The bracket 60 is designed in this way and arranged that the clamping bar 34 in both reversing positions of the differential cage comes to the point. The bracket 60 actuates when it moves from the notched clamping bar 34 is, a pin 61, which brings a switching relay 62 to respond.

Ist die Ursache des zu hohen Drehmoments beseitigt, dann werden mit Hilfe eines bekannten Spannschlosses, das an den hakenförmigen Enden 54 und 55 der Klemmbalken 33 und 34 eingehängt wird, die Klemmbalken wieder über die in der Fig. 6 dargestellte Schnappstellung in die Ausgangsstellung (Fig. 3) gezogen.Once the cause of the excessive torque has been eliminated, use a known one Turnbuckle, which is suspended from the hook-shaped ends 54 and 55 of the clamping bars 33 and 34 is, the clamping bar back over the snap position shown in Fig. 6 in the starting position (Fig. 3) pulled.

Der Drehmomentsahalter nach der Erfindung ist natürlich nicht an den Nachladeschieber einer Brennkraftmaschine gebunden, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo er zusammen mit einem Differentialgetriebe im Antrieb irgendeiner Vorrichtung angeordnet ist, bei welcher eine Sieherung gegen zu hohes Drehmoment ratsam ist.The torque switch according to the invention is of course not attached to the reloading slide Internal combustion engine bound, but can be used wherever together with a differential gear is arranged in the drive of any device in which a sieve against excessive torque is advisable.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Torque switch, in which the planetary gear carrier of a differential gear is prevented from rotating until a predetermined differential torque between the driven and the driving shaft is exceeded by a detachable lock between two clamping bars, the clamping bars being immediately at one end and over at the other end two angle levers are articulated to fixed points, characterized in that the angle lever (42, 44) are connected at their free legs by a spring (51) which the clamping bar (33; 34) i ^'m engaged state in frictional engagement with the epicyclic gear support , after exceeding the predetermined differential torque and pivoting the angle lever (42, 44) beyond a labile position in the disengaged state in the spread position.

2. Torque switch according to claim 1, characterized in that on the planetary gear carrier Bolts (39, 40) are attached, the

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with their cylindrical surface in wedge-shaped notches (37> 38) the clamping bar (33, 34) to rest to be brought.

3. Torque switch according to claim 1, characterized in that the clamping bar (33> 34) on one with the Differentialkäng (23) coaxially arranged shield (25) are articulated, the rotation of which by means of the reversing linkage (29, 30) causes a rotation of the differential cage (23) without the The clamping bars (33, 34) are disengaged.

4. Torque switch according to claim 1, characterized in that by way of one of the The clamping bar (33, 34) is a contactor from its operating position to the release position (60, 61) is arranged for an electrical signal of an optical or acoustic type.

5. Torque switch according to claim 1, characterized in that the contactor (60, 61) actuates a switching relay that switches on the electrical signaling system when the torque switch is notched.

Referred publications:

German patent specifications No. 621832, 678478.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings