EP0830918A2 - Schraubenschlüssel mit angetriebener Nuss - Google Patents

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EP0830918A2
EP0830918A2 EP19970116154 EP97116154A EP0830918A2 EP 0830918 A2 EP0830918 A2 EP 0830918A2 EP 19970116154 EP19970116154 EP 19970116154 EP 97116154 A EP97116154 A EP 97116154A EP 0830918 A2 EP0830918 A2 EP 0830918A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wrench
gear
nut
shaft
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19970116154
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Winfried Wittek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0830918A2 publication Critical patent/EP0830918A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/004—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose of the ratchet type

Definitions

  • the invention relates to a wrench, according to the preamble of claim 1.
  • Wrenches are known, one on the head a screw or put on a nut and in one Bracket of a shaft end mounted nut, wherein a ratchet or ratchet device in one Direction of rotation a relative movement between the nut and the Allows shaft and locks in the other direction of rotation.
  • the nut is a nut surrounding these types Projection of the shaft inevitable.
  • screw heads or Nuts with a wrench size of 8 to 11 mm are included today's driven wrench shank widths or shaft diameter of approximately 22 mm is required.
  • smaller wrench sizes in the range up to 8 mm today's wrenches of this type are all-round Up to now a shaft overhang of approximately 5 mm unavoidable.
  • this supernatant is needed for the Distance of a screw head or nut for example to a neighboring wall, so that the nut stored in the shaft of the wrench can be put on the nut or the screw head.
  • the invention is therefore based on the object improved wrench of the above Provide kind of with a much smaller Survived the increasing demands of miniaturization is sufficient and simple and therefore inexpensive to manufacture.
  • the plunger is simple or double-formed cam disc driven to the To keep the noise level as low as possible for the user.
  • Fig. 1 shows a partially sectioned View of the designated 1 according to the invention Wrench.
  • the wrench 1 includes one Shank 2 and one connected to it, not shown drive.
  • the drive is pneumatic and rotates via a camshaft 3 at the end of the camshaft arranged simple cam disc 4 in the direction of the arrow A.
  • a self-resilient steel pin designed as a plunger 5 with a thickness of approximately 3 mm is inside the shaft 2 arranged parallel to its longitudinal axis, whereby an enlarged end stop 6 of the plunger 5 abuts on the cam disc 4 to the rotational movement in to convert an essentially rectilinear impulse movement.
  • the shaft 2 consists, as can be seen in FIG. 2, from two superimposed metal halves 2a, 2b, the are preferably held together with rivets 7.
  • a protective strip 8 on the narrow side made of sheet metal or plastic attached to the inside of the shaft 2 against the ingress of dirt particles protects.
  • the left shaft end 9 has a cylindrical Recess 10 with end faces 11 on (Fig. 1), which as Stop for one arranged in the recess 10 Serve coil spring 12.
  • the spiral spring 12 surrounds one of the Cam disk 4 adjoining end region 13 of the plunger 5 and is between the stop surfaces 11 and the stop end 6 of the plunger 5 in a preloaded initial state captured. This ensures that the spiral spring 12th the over the rotating camshaft 3 by means of 1 in a straight line to the right deflected plunger 5 back after each cam disc revolution moved to the initial state.
  • nut 14 is at the right end of the Shank 2 a nut 14, i.e. an annular insert with at least one polygonal opening, in one a bearing comprehensive bracket 15 arranged and to the longitudinal axis of the Shaft 2 aligned.
  • the nut 14 extends vertically through both shaft halves 2a, 2b and each has the opposite outer surfaces of the shaft 2 an opening 16.
  • the nut 14 within the Shaft halves 2a, 2b an outer one surrounding the nut 14 Sprocket 17 on.
  • a toothed wheel 18 is spaced apart from the nut 14 rotatably arranged so that the ring gear 17, the nut 14 and the teeth 19 of the gear 18 a meshing connection come in.
  • the engagement end 20 of the through the shaft 2nd Reaching plunger 5 is in the in Fig. 1 and 2nd shown initial state laterally to the center line of the Gear 18 is in contact with a tooth 19a and is on the side adjacent to the gear 18 D-shaped sanded.
  • the locking pin 21 is with its other end remote from gear 18 pivotably arranged in the shaft 2, the length of the Locking pin 21 is dimensioned so that in the illustrated Embodiment when pivoting the locking pin 21st the gear 18 is released in the clockwise direction and when swiveling counterclockwise blocking intervention takes place again.
  • the locking pin 21 for example applied by a spring to the gear Jack or a simple leaf spring can be used elastic in one direction to release the gear 18 is deformable.
  • Circulation of the camshaft 3 is so designed that the gear 18 just around a tooth 19th is rotated further.
  • the nut 14 is simultaneously in the direction of Turned clockwise a little further.
  • the locking pin 21 snaps back behind the tooth 19d and thus prevents one Turn back the gear 18.
  • the plunger end 20 lies in front of the next one Deflection movement on tooth 19b. Due to the impulsive Movement of the plunger 5, the nut 14 is preferred a rotary motion of about 50 to 200 in particular preferably from 130 to 150 revolutions per minute imposed.
  • FIGS 3 and 4 Further embodiments of the shaft 2 are shown in FIGS 3 and 4 are shown.
  • the structure of the wrench is essentially the same as that of FIGS. 1 and 2 except for the The fact that the shaft 2 in the area between the gear 18 and the nut 14 in the embodiments of FIGS. 3 and 4 is angled.
  • Fig. 3 is the Shank 2 angled laterally, so that the nut 14 and that Gear 18 essentially as in FIGS. 1 and 2 shown, have parallel axes of rotation.
  • the angle is fixed by the rigid shape of the shaft halves 2a, 2b given to transfer the torque to the laterally offset to the center line nut 14 securely to deliver.
  • the shaft 2 in FIG. 4 is under one Angle to the shaft surface emerging from its plane angled upwards, the nut 14 and the gear 18th essentially have intersecting axes of rotation.
  • Teeth of the ring gear 17 set back to the edge thereof or rounded, the meshing connection guaranteed between the ring gear 17 and the gear 18 remains.
  • the wrench can be used in this way a shaft angle of up to approximately 35 ° will.
  • the Wrench also with a hinge between the Gear 18 and the nut 14 may be provided so that for the a straight shaft 2, as well as a shaft 2 angled to the shaft surface can be used.
  • the ring gear teeth in essentially each with an arched outward arch trained so that the teeth 19 of the gear 18 at Angling the shaft 2 in the predetermined by the arc Radius can be pivoted about the nut 14, also in this embodiment always the meshing connection is guaranteed.
  • the embodiment is that for guiding the plunger 5 formed area 22 of the shaft 2 in comparison to FIG. 1. significantly shortened.
  • the engagement end 20 is nose-shaped an attachment 23 held on the steel pin and is in the initial state shown in Position of tooth 19b.
  • the attachment 23 can, as in FIG. 5 shown, screwed onto the steel pin, but also with other connection techniques known to those skilled in the art be attached to this.
  • a leaf spring 25 is against the tooth 19c and is with the end remote from the gear 18 in Shaft 2 arranged.
  • the elastic deformability of the Leaf spring 25 is dimensioned such that it only rotates the Allows gear 18 counterclockwise.
  • the Gear 18 by deflecting the plunger 5 against the Turned clockwise, the self-resilient Steel pin with the attachment 23 arranged thereon as a result of shortened area 22 additionally by the gear 18 Side, according to Fig. 5 down, deflected. Due to the nose-shaped engagement end 20 A rotation of the camshaft can thus be designed such that the plunger 5 experiences a stroke of up to approximately 5 mm and the gear 18 by two or more teeth 19 continues to rotate without the plunger 5 in its deflection movement is hindered.
  • the attachment 23 dimensioned in such a way that it only slightly spaced from those not shown Shaft halves 2a and 2b is arranged.
  • the drive used in the 1 to 3 shown according to the invention Wrench not only pneumatic, but depending on Can also be done electrically or hydraulically.
  • the tappet can also be by means of Pistons are driven in place of a cam.
  • the drive to be releasably connected to the shaft 2, for example in order to Change drive type, i.e. to use a different drive or in the case of a damaged component of the shaft 2, easy to replace or to use different types for example, trained with different nut sizes Exchange shafts 2 as required.
  • the thickness of the plunger 5 is 3 mm described embodiments for wrench sizes in Range of about 5 mm - 8 mm and can be used for Screw heads and nuts with smaller wrench sizes, where a lower torque for tightening or loosening is applied, further reduced. Furthermore can instead of a substantially round one Ram a flat or rectangular in cross section trained plunger may be provided.
  • the invention further includes embodiments in which instead of the plunger, for example, a chain or a worm gear is used, with a chain like this is arranged to run around the gear 18 without the to influence the required shaft projection.
  • a Worm gear hugs one at the end of a shaft manufactured worm preferably with one to four teeth on the gear 18 designed as a worm wheel. Because of the slip-free power transmission and self-locking effect against the freely selectable Direction of rotation, is both with a chain as well in the case of a worm gear, the use of a separate one Pawl or ratchet device not necessary.
  • the wrench 1 according to the invention is essentially constructed from commercially available individual parts, the inexpensive manufacture of the wrench is always guaranteed, even in the case of application-specific custom-made products.
  • the plunger 5 does not engage the gearwheel 18 during the forward movement, ie during the movement in the direction of the gearwheel 18, but during the backward movement. This is achieved, for example, by an appropriately designed tip of the plunger, for example in the form of a barb.
  • the described pawl device and the drive device are adapted to the reverse direction of rotation of the gear wheel (18).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Um bei einem Schraubenschlüssel (1) mit einer an einem Schaftende in einer Halterung (15) gelagerten und auf den mehrkantigen Kopf einer Schraube oder einer Mutter stülpbaren Nuß (14) den Schaft (2) mit einem gegenüber der Nuß (14) sehr geringen Überstand auszubilden, wobei zwischen der Nuß (14) und dem Schaft (2) mittels einer Antriebseinrichtung (3, 4, 5) und einer Sperrklinkeneinrichtung (20) in einer Drehrichtung eine Relativbewegung ausgelöst und in der anderen Drehrichtung verhindert wird, wird ein vorzugsweise gehärtetes Zahnrad (18) zwischen der Nuß (14) und der Antriebseinrichtung (3, 4, 5) angeordnet, so daß die Kraftübertragung auf die Nuß (14) mittelbar über das Zahnrad (18) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannt sind Schraubenschlüssel, die eine auf den Kopf einer Schraube oder auf eine Mutter stülpbare und in einer Halterung eines Schaftendes gelagerte Nuß, umfassen, wobei eine Sperrklinken- oder Ratscheneinrichtung in einer Drehrichtung eine Relativbewegung zwischen der Nuß und dem Schaft zuläßt und in der anderen Drehrichtung sperrt.
Derartige Schraubenschlüssel machen ein mühsames, stets wieder neues Aufsetzen zum Fest- oder Losdrehen der Schraube oder Mutter überflüssig, insbesondere dort, wo der direkte und freie Zugang zur Schraube oder Mutter für eine manuelle Drehbewegung nicht mehr ausreicht.
Insbesondere im Triebwerksbau, aber auch in anderen Bereichen, wo einzelne mechanische und elektrische Komponenten auf engstem Raum untergebracht sind und ein direkter freier Zugang zu den einzelnen Bauteilen häufig nur bedingt möglich ist, besitzen derart angetriebene Schraubenschlüssel anwendungsspezifische Formen, können beispielsweise gerade oder abgewinkelt ausgebildet sein und weisen je nach Anwendungsgebiet eine unterschiedliche Kraftübertragung vom Antrieb auf die zu drehende Nuß auf.
Der tägliche Einsatz der Schraubenschlüssel an den zum Teil mit hohen Drehmomenten kraftbeaufschlagten Schrauben und Muttern in schwer zugänglichen Bereichen, wie beispielsweise im Triebwerksbau, führen häufig zu einer Verkürzung von deren Lebensdauer. Aus diesem Grund ist das Kosten/Nutzenverhältnis zwischen den Herstellungs- und Reparaturkosten eines Schraubenschlüssels und dessen Belastbarkeit ein wesentlicher Gesichtspunkt.
Bewährt haben sich daher einfach aufgebaute Schraubenschlüssel, bei denen die Nuß einen äußeren Zahnkranz aufweist, so daß die Drehbewegung entweder mit einer Kette, die den Zahnkranz kämmend umläuft, auf die Nuß übertragen wird oder die Kraftübertragung mittels eines Stößels erfolgt, der seitlich, versetzt zur Mittellinie des Zahnkranzes mit kurzen unterbrochenen Impulsbewegungen in diesen eingreift.
Aufgrund der Nuß-Halterung und der Kraftübertragung auf die Nuß ist jedoch bei diesen Arten ein die Nuß umgebender Überstand des Schafts unvermeidbar. Bei Schraubenköpfen oder Muttern mit einer Schlüsselweite von 8 bis 11 mm sind bei den heutigen angetrieben Schraubenschlüssel Schaftbreiten bzw. Schaftdurchmesser von ungefähr 22 mm erforderlich. Auch bei kleineren Schlüsselweiten im Bereich bis zu 8 mm ist bei den heutigen Schraubenschlüsseln dieser Art ein allseitiger Schaftüberstand von jeweils ungefähr 5 mm bisher unvermeidbar. Dieser Überstand ist jedoch für den benötigten Abstand eines Schraubenkopfs oder einer Mutter beispielsweise zu einer benachbarten Wandung entscheidend, damit die im Schaft des Schraubenschlüssels gelagerte Nuß auf die Mutter oder den Schraubenkopf gestülpt werden kann.
Aus Platzsparungsgründen und im Zuge der stetigen Miniaturisierung werden jedoch Abstände immer geringer, so daß beispielsweise bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten Bauteile, die den Einsatz des Schraubenschlüssels behindern, zuerst entfernt und anschließend wieder eingebaut werden müssen, welches sich auf die Arbeiten fehler- und kostensteigernd auswirken kann.
Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schraubenschlüssel der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, der mit einem wesentlichen geringeren Überstand den steigenden Anforderungen der Miniaturisierung genügt und einfach und somit kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird auf höchst überraschende Weise bereits mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Durch einfaches Anordnen eines, vorzugsweise gehärteten Zahnrads zwischen der Nuß und einer Antriebseinrichtung, so daß die Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und der Nuß mittelbar über das Zahnrad erfolgt, wird ein Schraubenschlüssel bereitgestellt, der eine wesentlich geringere Schaftbreite bzw. einen geringeren Durchmesser bei einer vorgegebenen Schlüsselweite besitzt.
Wird ein Stößel verwendet, der versetzt zur Mittellinie des Zahnrads mit diesem in Eingriff tritt, hat dies den Vorteil, daß mit kurzen unterbrochenen Impulsbewegungen gearbeitet wird, um auch beschädigte, besonders fest oder krumm sitzende Schraubenköpfe oder Muttern zu lösen.
Aus Kostengründen hat sich als Stößel ein einfacher, handelsüblicher und gehärteter Stahlstift als vorteilhaft erwiesen, dessen mit dem Zahnrad in Eingriff tretendes Ende im wesentlichen nur D-förmig angeschliffen wird.
Insbesondere für Schlüsselweiten von bis zu 8 mm lassen sich schon bei selbstfedernden Stahlstiftstärken im Bereich von etwa 2 mm bis 3 mm mit einem durch eine Feder vorgespannt angeordneten Stößel Drehmomente von ungefähr 3 Nm übertragen.
Ist der Stößel in vorteilhafter Weiterbildung in dem dem Zahnrad zugewandten Bereich auslenkbar gehalten, kann bei einem entsprechend angepaßten Eingriffsende des Stößels ein Hub von bis zu ungefähr 5 mm pro Impulsbewegung erreicht werden.
Für den Impulsbetrieb des Stößels können verschiedene Antriebe verwendet werden, so daß der Schraubenschlüssel je nach Bedarf und den jeweiligen Umgebungsbedingungen mit einem hydraulischen, pneumatischen oder auch elektrischen Antrieb ausgerüstet ist.
Vorzugsweise wird der Stößel über eine einfach oder doppelt ausgebildete Nockenscheibe angetrieben, um den Geräuschpegel für den Benutzer möglichst niedrig zu halten.
Vorteilhaft hat sich an Stelle der Nockenscheibe und des Stößels auch der Einsatz eines Schneckengetriebes erwiesen, weil sich dieses bei schlupffreiem Arbeiten durch eine kleine Baugröße, hohe Lebensdauer, Überlastbarkeit und einen guten Wirkungsgrad auszeichnet, und eine separate Sperrklinkeneinrichtung nicht notwendig ist.
Wird zusätzlich am Schaft eine Einstelleinrichtung angeordnet, so kann der Stößel oder die Schnecke mit dieser vor Ort relativ zum Zahnrad ausgerichtet und die Kraftübertragung auf die Nuß gesteuert werden.
Ist der Schaft zwischen der Nuß und dem Zahnrad seitlich abgewinkelt und/oder um einen Bereich von bis zu etwa 35° vertikal zur Schaftoberfläche abgewinkelt oder über eine Gelenkeinrichtung abwinkelbar ausgebildet, wird die Einsetzbarkeit des Schraubenschlüssels wesentlich gesteigert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen unter Bezugnahme auf vier bevorzugte Ausführungsformen detaillierter beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
eine teilweise Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels,
Fig. 2
eine Querschnittsansicht des Schafts im wesentlichen entlang der Längsachse der Fig. 1,
Fig. 3
eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, jedoch mit einem seitlich abgewinkelten Schaft.
Fig. 4
eine Seitenansicht des Schafts einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels mit vertikal abgewinkeltem Schaft im Längsschnitt.
Fig. 5
eine teilweise Querschnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäße Schraubenschlüssel beschrieben, wobei erwähnt sei, daß die Figuren aus Gründen der Anschaulichkeit nicht maßstabstreu sind.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des mit 1 bezeichneten erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels. Der Schraubenschlüssel 1 umfaßt einen Schaft 2 und einen mit diesem verbundenen, nicht dargestellten Antrieb. Der Antrieb erfolgt pneumatisch und dreht über eine Nockenwelle 3 eine am Ende der Nockenwelle angeordnete einfache Nockenscheibe 4 in Richtung des Pfeils A. Ein als Stößel 5 ausgebildeter selbstfedernder Stahlstift mit einer Stärke von ungefähr 3 mm ist im Innern des Schafts 2 parallel zu dessen Längsachse versetzt angeordnet, wobei ein im Durchmesser erweitertes Anschlagende 6 des Stößels 5 an der Nockenscheibe 4 anliegt, um deren Drehbewegung in eine im wesentlichen geradlinige Impulsbewegung umzuwandeln.
Der Schaft 2 besteht, wie bei Fig. 2 zu sehen ist, aus zwei übereinander angeordneten Metallhälften 2a, 2b, die vorzugsweise mit Nieten 7 zusammengehalten sind. Um den Schaft 2 herum ist an der Schmalseite ein Schutzstreifen 8 aus Blech oder auch Kunststoff befestigt, welcher das Innere des Schafts 2 gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln schützt. Das linke Schaftende 9 weist eine zylindrische Aussparung 10 mit Endflächen 11 auf (Fig. 1), die als Anschlag für eine in der Aussparung 10 angeordnete Spiralfeder 12 dienen.
Die Spiralfeder 12 umgibt einen sich an die Nockenscheibe 4 anschließenden Endbereich 13 des Stößels 5 und ist zwischen den Anschlagflächen 11 und dem Anschlagende 6 des Stößels 5 in einem vorgespannten Ausgangszustand gefangen. Damit wird gewährleistet, daß die Spiralfeder 12 den über die sich drehende Nockenwelle 3 mittels der Nockenscheibe 4 gemäß Fig. 1 geradlinig nach rechts ausgelenkten Stößel 5 nach jedem Nockenscheibenumlauf zurück in den Ausgangszustand bewegt.
Gemäß den Fig. 1 und 2, ist am rechten Ende des Schafts 2 eine Nuß 14, d.h. ein ringförmiger Einsatz mit wenigstens einer mehrkantigen Öffnung, in einer ein Lager umfassenden Halterung 15 angeordnet und zur Längsachse des Schafts 2 ausgerichtet. Die Nuß 14 reicht senkrecht durch beide Schafthälften 2a, 2b hindurch und besitzt jeweils an den gegenüberliegenden äußeren Oberflächen des Schafts 2 eine Öffnung 16. Ferner weist die Nuß 14 innerhalb der Schafthälften 2a, 2b einen die Nuß 14 umgebenden äußeren Zahnkranz 17 auf. Beabstandet zur Nuß 14 ist ein Zahnrad 18 drehbar so angeordnet, daß der Zahnkranz 17 der Nuß 14 und die Zähne 19 des Zahnrads 18 eine kämmende Verbindung eingehen.
Gemäß Fig. 1 stimmen die Radien des Zahnkranzes 17 und des Zahnrads 18 ungefähr überein, jedoch kann das Zahnrad 18 einen wesentlich kleinen Radius aufweisen, wie nachfolgend näher beschrieben wird, so daß für die kämmende Verbindung nur der Abstand der Zähne 19 mit den Zähnen des Zahnkranzes 17 übereinstimmen muß.
Das Eingriffsende 20 des durch den Schaft 2 reichenden Stößels 5 befindet sich in dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgangszustand seitlich zur Mittellinie des Zahnrads 18 versetzt in Anlage eines Zahns 19a und ist an der zum Zahnrad 18 benachbarten Seite D-förmig angeschliffen.
In Anlage an einem weiteren Zahn 19c befindet sich ein Ende eines Sperrstifts 21. Der Sperrstift 21 ist mit seinem anderen, zum Zahnrad 18 entfernt gelegenen Ende schwenkbar im Schaft 2 angeordnet, wobei die Länge des Sperrstifts 21 so bemessen ist, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel bei einem Schwenken des Sperrstifts 21 in Richtung des Uhrzeigersinns das Zahnrad 18 freigegeben wird und beim Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn ein sperrender Eingriff in diese wieder stattfindet. Alternativ kann an Stelle des Sperrstifts 21 beispielsweise auch eine durch eine Feder kraftbeaufschlagt am Zahnrad anliegende Klinke oder eine einfache Blattfeder verwendet werden, die in einer Richtung zur Freigabe des Zahnrads 18 elastisch verformbar ist.
Wird die Nockenwelle 3 wie vorhergehend beschrieben in Richtung des Pfeils A angetrieben, wird die Rotation der Nockenscheibe 4 mittels des Stößels 5 in eine geradlinige hin- und hergehende Bewegung umgesetzt. Der Stößel 5 wird nach rechts ausgelenkt, wobei das Stößelende 20 gegen den Zahn 19a drückt. Aufgrund der zur Mittellinie parallel versetzten Anordnung des Stößels 5 wird der Zahn 19a entgegen dem Uhrzeigersinn verschoben. Das D-förmig angeschliffene Ende des Stößels 5 gewährleistet dabei, daß der Zahn 19b das Stößelende 20 in dessen Auslenkbewegung nicht behindert. Der Sperrstift 21 wird infolge der Drehbewegung des Zahnrads 18 in Richtung des Uhrzeigersinns vom Zahn 19d ausgelenkt und gibt das Zahnrad 18 frei.
Ein Umlauf der Nockenwelle 3 ist dabei so ausgelegt, daß das Zahnrad 18 gerade um einen Zahn 19 weitergedreht wird. Über die kämmende Verbindung mit dem Zahnkranz 17, wird gleichzeitig die Nuß 14 in Richtung des Uhrzeigersinns ein Stück weitergedreht. Bevor der Stößel 5 nach einem Nockenscheibenumlauf wieder mittels der Feder 12 in die Ausgangslage bewegt wird, schnappt der Sperrstift 21 hinter dem Zahn 19d wieder zurück und verhindert somit ein Zurückdrehen des Zahnrads 18. In der erneuten Ausgangslage des Stößels 5 liegt das Stößelende 20 vor der nächsten Auslenkbewegung am Zahn 19b an. Durch die impulsartige Bewegung des Stößels 5 wird der Nuß 14 in bevorzugter Weise eine Drehbewegung von etwa 50 bis 200, in besonders bevorzugter Weise von 130 bis 150 Umdrehungen pro Minute aufgezwungen.
Weil der Stößel 5 seitlich zur Mittellinie versetzt am Zahnrad 18 angreifen muß, um dieses mit jeder Impulsbewegung Zahn für Zahn weiterzudrehen, wird das Zahnrad 18 so dimensioniert, daß der Stößel 5 nicht über den Zahnkranz 17 der Nuß 14 übersteht. Der gegenüber der Nuß 14 benötigte Überstand des Schafts 2 wird somit im wesentlichen von der Zahntiefe des Zahnkranzes 17 bestimmt, um eine kämmende Verbindung zwischen den Zähnen 19 des Zahnrads 18 und dem Zahnkranz 17 zu gewährleisten. Die Verbindung zwischen den jeweiligen Zähnen ist während jeder Vorwärtsbewegung des Stößels 5 für eine im wesentlichen verlustlose Kraftübertragung auf die Nuß 14 und nach dieser Bewegung des Stößels 5 für die Wirksamkeit der Sperrwirkung notwendig. Bei dem erfindungsgemäßen Schraubenschlüssel, welcher diese Anforderung der reibschlüssigen kämmenden Verbindung erfüllt, umfaßt die Schaftbreite gegenüber der Nuß 14 einen im wesentlichen nur durch die Verzahnungstiefe verursachten Überstand von weniger als 3 mm.
Obwohl die Drehrichtung der Nuß 14 des dargestellten Schraubenschlüssels 1 durch die Anordnung des Stößels 5 vorgegeben ist, eignet sich der Schraubenschlüssel aufgrund der beidseitigen Öffnungen 16 der Nuß 14 durch einfaches Umdrehen des Schraubenschlüssels 1 für beide Drehrichtungen des Festdrehens bzw. des Losdrehens von Schraubenköpfen und Muttern.
Weitere Ausführungsformen des Schafts 2 sind in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Aufbau der Schraubenschlüssel gleicht im wesentlichen dem der Fig. 1 und 2 bis auf die Tatsache, daß der Schaft 2 im Bereich zwischen dem Zahnrad 18 und der Nuß 14 bei den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 abgewinkelt ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist der Schaft 2 seitlich abgewinkelt, so daß die Nuß 14 und das Zahnrad 18 im wesentlichen, wie bei Fig. 1 und 2 dargestellt, parallele Drehachsen besitzen. Der Winkel ist hierbei fest durch die starre Form der Schafthälften 2a, 2b vorgegeben, um die Übertragung des Drehmoments auf die seitlich zur Mittellinie versetzt angeordnete Nuß 14 sicher zu stellen.
Dahingegen ist der Schaft 2 bei Fig. 4 unter einem Winkel zur Schaftoberfläche aus deren Ebene heraustretend nach oben abgewinkelt, wobei die Nuß 14 und das Zahnrad 18 im wesentlichen sich schneidende Drehachsen besitzen. Um ein solches Abwinkeln des Schafts 2 zu ermöglichen, sind die Zähne des Zahnkranzes 17 zu dessen Rand hin zurückversetzt oder verrundet ausgebildet, wobei die kämmende Verbindung zwischen dem Zahnkranz 17 und dem Zahnrad 18 gewährleistet bleibt. Der Schraubenschlüssel kann auf diese Weise mit einem Schaftwinkel von bis zu ungefähr 35° hergestellt werden.
Alternativ zu der in Fig. 4 dargestellten Ausführung, bei der die Abwinkelung fest durch die abgewinkelten Schafthälften 2a, 2b vorgegeben ist, kann der Schraubenschlüssel auch mit einem Gelenk zwischen dem Zahnrad 18 und der Nuß 14 vorgesehen sein, so daß für den jeweiligen Einsatzbereich sowohl ein geradliniger Schaft 2, als auch ein zur Schaftoberfläche abgewinkelter Schaft 2 einsetzbar ist. Hierzu werden die Zahnkranzzähne im wesentlichen jeweils mit einem nach außen gewölbten Bogen ausgebildet, so daß die Zähne 19 des Zahnrads 18 beim Abwinkeln des Schafts 2 in dem von dem Bogen vorbestimmten Radius um die Nuß 14 geschwenkt werden können, wobei auch bei dieser Ausführungsform stets die kämmende Verbindung gewährleistet ist.
Es sei erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung auch eine Kombination aus seitlicher und vertikaler Abwinkelung des Schafts denkbar ist.
Bei der in Fig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der zur Führung des Stößels 5 ausgebildete Bereich 22 des Schafts 2 im Vergleich zu Fig 1. wesentlich verkürzt. Das Eingriffsende 20 ist nasenförmig an einem, an dem Stahlstift gehaltenen Vorsatz 23 ausgebildet und befindet sich in dem dargestellten Ausgangszustand in Anlage des Zahns 19b. Der Vorsatz 23 kann, wie bei Fig. 5 gezeigt, auf den Stahlstift geschraubt, aber auch mit anderen dem Fachmann bekannten Verbindungstechniken an diesem befestigt sein.
Ein Ende einer Blattfeder 25 liegt an dem Zahn 19c an und ist mit dem zum Zahnrad 18 entfernt gelegenen Ende im Schaft 2 angeordnet. Die elastische Verformbarkeit der Blattfeder 25 ist so bemessen, daß sie nur ein Drehen des Zahnrads 18 entgegen dem Urzeigersinn zuläßt.
Wird, wie in Bezug auf Fig. 1 beschrieben, das Zahnrad 18 durch Auslenkung des Stößels 5 entgegen dem Uhrzeigersinn weitergedreht, kann der selbstfedernde Stahlstift mit dem daran angeordneten Vorsatz 23 infolge des verkürzten Bereichs 22 zusätzlich durch das Zahnrad 18 zur Seite, gemäß Fig. 5 nach unten, ausgegelenkt werden. Aufgrund des nasenförmig ausgebildeten Eingriffsendes 20 kann somit ein Umlauf der Nockenwelle derart ausgelegt sein, daß der Stößel 5 einen Hub von bis zu ungefähr 5 mm erfährt und das Zahnrad 18 auch um zwei oder mehr Zähne 19 weiterdreht ohne, daß der Stößel 5 in dessen Auslenkbewegung behindert wird.
Um eine unerwünschte Auslenkung des Stößels 5 senkrecht zur Zeichenebene zu verhindern, ist der Vorsatz 23 in seinen Abmessungen derart bemessen, daß er nur geringfügig beabstandet zu den nicht dargestellten Schafthälten 2a und 2b angeordnet ist.
Infolge der Elastizität des Stößels 5 stellt sich automatisch nach jedem Nockenumlauf wieder die bei Fig. dargestellte Ausganglage des Stößels 5 ein.
Es sei darauf hingewiesen, daß auch bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eine seitliche und/oder vertikale Abwinkelung des Schafts 2, wie in Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, denkbar ist.
Desweiteren kann der verwendete Antrieb des in den Fig 1 bis 3 dargestellten erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels nicht nur pneumatisch, sondern je nach Bedarf auch elektrisch oder hydraulisch erfolgen.
Im Rahmen der Erfindung kann der Stößel auch mittels Kolben an Stelle einer Nockenscheibe angetrieben werden.
Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, den Antrieb mit dem Schaft 2 lösbar zu verbinden, um beispielsweise die Antriebsart zu ändern, d.h. einen anderen Antrieb anzusetzen oder um im Falle eines beschädigten Bauteils des Schafts 2, dieses einfach auszuwechseln oder auch um verschiedenartige, beispielsweise mit unterschiedlichen Nußgrößen ausgebildete Schäfte 2 je nach Bedarf auszutauschen.
Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten einfach ausgebildeten Nockenscheibe 4 kann diese beispielsweise auch doppelt ausgeführt sein, so daß nach jedem halben Nockenscheibenumlauf eine vollständige Auslenkung des Stößels 5 erreicht wird, wodurch sich bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle 3 das übertragene Drehmoment und die Nuß-Umdrehungen pro Minute ändern.
Um zu gewährleisten, daß das Zahnrad 18 bei jedem vollendeten Impuls des Stößels 5 immer um den gleichen Winkel weitergedreht wird, kann am Schaft eine zusätzliche Einstellvorrichtung vorgesehen sein, mit der das Stößelende 21 relativ zu den Zähnen 19 Zahnrads 18 ausrichtet wird.
Die Stärke des Stößels 5 von 3 mm ist bei den beschriebenen Ausführungsformen für Schlüsselweiten im Bereich von etwa 5 mm - 8 mm ausgelegt und kann für Schraubenköpfe und Muttern mit kleineren Schlüsselweiten, bei denen ein geringeres Drehmoment zum Fest- oder Losdrehen aufgebracht wird, weiter verringert werden. Darüber hinaus kann anstelle eines im wesentlichen rund ausgebildeten Stößels ein flacher oder im Querschnitt rechteckig ausgebildeter Stößel vorgesehen sein.
Die Erfindung umfaßt ferner Ausführungsformen, bei denen an Stelle des Stößels beispielsweise eine Kette oder ein Schneckengetriebe verwendet wird, wobei eine Kette so angeordnet ist, daß sie um das Zahnrad 18 läuft, ohne den benötigten Schaftüberstand dabei zu beeinflussen. Bei einem Schneckengetriebe schmiegt sich eine am Ende einer Welle hergestellte Schnecke vorzugsweise mit einem bis vier Zähnen an dem als Schneckenrad ausgebildeten Zahnrad 18 an. Aufgrund der schlupffreien Kraftübertragung und der selbsthemmenden Wirkung entgegen der frei wählbaren Antriebsdrehrichtung, ist sowohl bei einer Kette als auch bei einem Schneckengetriebe der Einsatz einer separaten Sperrklinken- oder Ratscheneinrichtung nicht notwendig.
Weil der erfindungsgemäße Schraubenschlüssel 1 im wesentlichen aus handelsüblichen Einzelteilen aufgebaut ist, ist auch bei anwendungsspezifischen Sonderanfertigungen das kostengünstige Herstellen des Schraubenschlüssels stets gewährleistet.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung tritt der Stößel 5 mit dem Zahnrad 18 nicht während der Vorwärtsbewegung, d.h. bei der Bewegung in Richtung des Zahnrads 18, sondern während der Rückwärtsbewegung in Eingriff. Dies wird beispielsweise durch eine entsprechend ausgestaltete Spitze des Stößels, beispielsweise in Form eines Widerhakens erreicht. In einer weiteren Ausgestaltung dieser speziellen Ausführungsform ist die beschriebene Sperrklinkeneinrichtung und die Antriebseinrichtung an die umgekehrte Drehrichtung des Zahnrades (18) angepaßt.
Bezugszeichenliste:
1
Schraubenschlüssel
2
Schaft
2a, 2b
Schafthälften
3
Nockenwelle
4
Nockenscheibe
5
Stößel
6
Anschlagende des Stößels
7
Nieten
8
Schutzstreifen
9
Schaftende
10
Aussparung
11
Endflächen
12
Spiralfeder
13
Endbereich des Stößels
14
Nuß
15
Halterung
16
Öffnungen der Nuß
17
Zahnkranz
18
Zahnrad
19
Zähne
19a-d
Zähne
20
Eingriffsende des Stößels
21
Sperrstift

Claims (14)

  1. Schraubenschlüssel (1) mit
    einer auf eine mehrkantige Mutter oder einen Kopf einer Schraube stülpbaren Nuß (14), die einen äußeren Zahnkranz (17) besitzt und am Ende eines Schaftes (2) angeordnet ist,
    vorzugsweise einer Sperrklinkeneinrichtung (21), die so angeordnet ist, daß sie in einer Drehrichtung eine Relativbewegung zwischen der Nuß (14) und dem Schaft (2) zuläßt und in der anderen Drehrichtung sperrt,
       und einer Antriebseinrichtung (3, 4, 5), die diese Drehbewegung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen der Nuß (14), und der Antriebseinrichtung (3, 4, 5) ein Zahnrad (18) so angeordnet ist, daß ein Ende (20) der Antriebseinrichtung mit dem Zahnrad (18) in Eingriff steht und über eine kämmende Verbindung zwischen dem Zahnrad (18) und dem Zahnkranz (17) die Drehbewegung der Nuß (14) erfolgt.
  2. Schraubenschlüssel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebseinrichtung einen Stößel (5) umfaßt, der zur Mittellinie des Zahnrads (18) versetzt mit diesem in Eingriff tritt.
  3. Schraubenschlüssel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Stößel (5) aus einem gehärteten Stahlstift besteht, dessen mit dem Zahnrad (18) in Eingriff tretendes Ende (20) D-förmig ausgebildet ist.
  4. Schraubenschlüssel (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Stößel (5) vorgespannt und selbstfedernd ist.
  5. Schraubenschlüssel (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß
    der Stößel (5) in dem dem Zahnrad (18) zugewandten Bereich seitlich auslenkbar gehalten ist.
  6. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sperrklinkeneinrichtung (21) das Zahnrad in einer Drehrichtung freigibt und in der anderen sperrt.
  7. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebseinrichtung (3, 4, 5) vermittels des Stößels (5) periodisch Impulse auf das Zahnrad (18) überträgt.
  8. Schraubenschlüssel (1) nach einem Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Antrieb des Stößels (5) über eine Nockenscheibe (4) erfolgt.
  9. Schraubenschlüssel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebseinrichtung ein Schneckengetriebe aufweist, welches zusätzlich die Funktion der Sperrklinkeneinrichtung (21) bereitstellt.
  10. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebseinrichtung einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb umfaßt.
  11. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebseinrichtung einen elektrischen Antrieb umfaßt.
  12. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
    am Schaft (2) eine Einstelleinrichtung angeordnet ist, mit der die Antriebseinrichtung relativ zum Zahnrad (18) ausrichtbar ist.
  13. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Schaft (2) zwischen der Nuß und dem Zahnrad (18), vorzugsweise in einen Bereich von bis zu etwa 35°, so abgewinkelt oder abwinkelbar ist, daß sich die Drehachsen der Nuß (14) und des Zahnrads (18) im wesentlichen schneiden.
  14. Schraubenschlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Schaft (2) zwischen der Nuß und dem Zahnrad (18) seitlich abgewinkelt ist, wobei die Drehachsen der Nuß (14) und des Zahnrads (18) im wesentlichen parallel verlaufen.
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