WO2012155924A1 - Werkzeug mit justierung - Google Patents

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WO2012155924A1
WO2012155924A1 PCT/EP2011/002373 EP2011002373W WO2012155924A1 WO 2012155924 A1 WO2012155924 A1 WO 2012155924A1 EP 2011002373 W EP2011002373 W EP 2011002373W WO 2012155924 A1 WO2012155924 A1 WO 2012155924A1
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WO
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housing
piston
lateral surface
circumferential surface
tool according
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PCT/EP2011/002373
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hagen SCHMID
Original Assignee
Richard Abr. Herder Kg
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Publication date
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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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1427—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a tool, in particular a screwing tool, having a housing having an inner circumferential surface and a handle, a working part connected to the housing, opening or closing a screw connection and a coupling preferably having an adjustment, which reaches the working part upon reaching a predetermined in particular via the adjustment adjustable work value, for example, a tightening torque of the screw from the housing decoupled and / or signaled the achievement of the predetermined, in particular adjustable via the adjustment work value.
  • Such tools are known from the prior art and these are in particular so-called torque screwdriving tools, which have a handle and a working part, which working part usually consists of a rotatably mounted in a head square, which depends on the operation, namely the opening or closing of a screw can be blocked.
  • torque screwdriving tools have a device that limits the tightening torque of the tool as a function of the permissible tightening torque of the screw. With this configuration, the tool can be adjusted to the allowable torque of the screw, so that too large a tightening torque is avoided.
  • such procedures are known in the assembly of light-alloy wheels on motor vehicles. The adjustment of such a tool is usually carried out by the user by means of a scale on which the labor value is set.
  • a problem of such tools is that the torques are adjustable and that the adjustment of such torques does not work permanently error-free, so that such tools must be calibrated from time to time and possibly adjusted.
  • the construction elements form the coupling in question here.
  • Such tools in particular torque screwdriving tools, are fundamentally differentiated into those which indicate the working values and those in which, when the working value is reached, a decoupling takes place between the working part and the housing.
  • the displays which can of course also be provided in such torque screwdriving tools, which generally trigger when the work value is reached, can be designed as digital or analogue displays. When the work value is reached, signals such as acoustic, optical or haptic signals can be generated via the displays.
  • the basic design of such tools results, for example, from DIN EN ISO 6789.
  • the invention is therefore based on the object of developing a generic tool such that an adjustment and calibration of the torque value or torque over a longer period of time with high certainty in reducing errors caused by components is maintained and still make the tool structurally simple.
  • the coupling has a piston with an outer circumferential surface and the piston rests with the outer circumferential surface while maintaining a predetermined coefficient of friction on the inner circumferential surface of the housing and that the working value in the constant over a long period of friction coefficient the outer lateral surface and / or the inner lateral surface is constant or variably adjustable.
  • a tool according to the invention is thus characterized by a coupling which has a connection to the housing which is as constant as possible with regard to the coefficient of friction over a long period of time, so that the adjustment of the operating value is effected primarily via the coupling elements and not by faulty, in particular variable coefficients of friction relative to each other movable parts of the clutch and the housing are adjustable.
  • the coupling consists of a piston with an outer circumferential surface, wherein the piston rests with its outer circumferential surface with long-term retention of a coefficient of friction on the inner circumferential surface of the housing and wherein the coefficient of friction of the outer lateral surface and / or the inner lateral surface influences the adjustment of the working value as little as possible.
  • a coefficient of friction is provided here, so that this does not add up as a significant error to possible errors in the setting in the further coupling elements.
  • a long-term stability of adjustability is achieved in which erroneous adjustments due to the friction coefficient are avoided.
  • the outer lateral surface of the piston and / or the inner lateral surface of the housing is structured. It but also all other variants are possible in which a defined friction between these structural elements with the most defined coefficient of friction can be achieved. This can be achieved for example by certain surface coatings of the outer circumferential surface and / or the inner circumferential surface. Of importance here is only the most accurate determination of the coefficient of friction over a long period of time with a possible defined value, so that even with small dimensional tolerances of cooperating construction elements has only a small effect on the possible error of the set work value to the actual labor value.
  • the outer circumferential surface of the piston and / or the inner circumferential surface of the housing of a plurality of adjacently arranged ring elements which have a friction coefficient reducing surface.
  • the contact surface between the outer lateral surface and the inner lateral surface is significantly reduced, without thereby adversely affecting the required guidance of the piston in the housing.
  • the piston can still be formed with a required piston length to be guided over a required length of the housing.
  • the ring elements have a coefficient of friction, which provides improved sliding properties of the piston relative to the housing.
  • this coefficient of friction does not necessarily depend on the design of the piston with ring elements formed from the region of its surface. The same applies with regard to the configuration of the inner circumferential surface, which may also be formed with ring elements in order to improve the conductive properties of the piston relative to the housing.
  • the outer circumferential surface of the piston and / or the inner circumferential surface of the housing has a plurality of spaced over the circumference at regular intervals spaced friction surfaces, which are in particular rectangular.
  • This embodiment has the advantage that in principle the piston can be formed with the required piston length.
  • a force accumulator in particular a compression spring is arranged between a front end of the piston and a front end of the housing.
  • This compression spring is used to set the working value. By biasing this spring, the labor value can be reduced or increased.
  • the housing has a handle which is rotatable relative to the housing, so that over the handle, the compression spring is adjustable in terms of their bias.
  • the piston engages with one end in the compression spring, so that a portion of the compression spring between the inner circumferential surface of the housing and the outer circumferential surface of the piston is arranged.
  • a good guidance of the relatively movable structural elements of the tool is provided, so that both the compression spring and the piston can be arranged in a predetermined position and also maintained. This also represents a simplification in the assembly of the tool.
  • At least the outer circumferential surface of the piston and / or at least the inner circumferential surface of the housing is formed of polyoxymethylene.
  • Polyoxymethylene also referred to by the abbreviation POM, is a high molecular weight thermoplastic which, due to its very high stiffness and low coefficient of friction, as well as its excellent dimensional stability and thermal stability, is well suited for placement in this area of a tool.
  • POM polyoxymethylene
  • a high dimensional accuracy of the construction elements of the coupling can be achieved with this material, so that the error generated by dimensional inaccuracies in the adjustment of the working value can be kept low.
  • this material provides low coefficients of friction, so that even here a small error can be calculated. But it can also be used a different material, as far as the requirements for dimensional accuracy and low coefficient of friction can be achieved.
  • the outer circumferential surface of the piston and / or the inner lateral surface of the housing has a plurality of recesses distributed uniformly spaced over the lateral surface.
  • These Recesses divide the outer circumferential surface of the piston or the inner circumferential surface of the housing into individual sections, so that a reduction of the surface can also be achieved thereby.
  • the recesses are aligned running in the longitudinal direction and / or in the radial direction of the piston and / or the housing.
  • Fig. 1 shows a part of a housing shown cut a
  • Fig. 2 shows a portion of an inserted in the housing according to Fig.1
  • Fig. 1 shows a housing 1 of a torque-stermaschinees with a handle, not shown, which has a substantially circular cross-section.
  • the handle is made of plastic.
  • the housing 1 is made of metal, in particular steel.
  • the housing 1 has a working part of conventional design.
  • the working part consists of a substantially annular housing, in which a rotatable mushroom head is used, whose rotatability relative to the housing is alternatively fixed in both directions and which mushroom head has a square in cross-section drive, which is connectable with not-shown tool nuts, the different Have key widths and serve the connection with the screw not shown.
  • the drive is adjustable in terms of its transmittable torque, for example by turning the handle.
  • the housing 1 of the torque wrench shown in Fig. 1 is round in cross-section.
  • a lever 9 is mounted relative to the housing 1 about a pivot axis 10 pivotally. At its upper end, the lever 9 has a bearing 11. Furthermore, a release system not shown in detail is provided. This triggering system serves to generate a audible and tactile signal when a pre-set torque is reached. In some cases, the power flow (torque) to the screw connection is temporarily reduced or interrupted.
  • This tripping system must be calibrated from time to time so that the actual torque applied is correctly set.
  • the operating angle of the triggering system is adjusted via the adjusting screw 13.
  • the lever 9 pivots about the axis of rotation 10 during adjustment of the adjusting screw 13 and thus influences the effective angle of the triggering system.
  • the torque wrenching tool has an adjustment 12 in the area of the lever 9.
  • the adjustment 12 consists of an adjusting screw 13 and may additionally have a clamping system, which in turn consists of a clamping screw and a threaded plate.
  • the adjustment 12 is accessible via an opening 14 in the housing 1. This opening 14 can be closed, for example, by a rotatable relative to the housing 1 element.
  • the opening 14 is closed with a cover whose removal is possible only after entering an authorization code.
  • a piston 2 is arranged, which is displaceable in the longitudinal direction of the housing 1.
  • the piston 2 has a structured outer circumferential surface 3 which slidably bears against an inner circumferential surface 4 of the housing 1.
  • the piston 2 is formed at its one end 5 with a reduced diameter, so that the piston 2 in the region of the end 5 with its outer circumferential surface 3 spaced from the inner circumferential surface 4 of the housing 1 is arranged.
  • a receiving space 6 is formed, in which a compression spring 7 engages, which is supported with its second, unspecified end against a handle, not shown, which is arranged relative to the housing 1 rotatable on this housing 1, wherein by a Rotation of the handle relative to the housing 1, the arrangement of the handle in the longitudinal direction of the housing 1 is variable, so that by this change in the position of the handle in the longitudinal direction relative to the housing 1, the compression spring 7 is biased or relaxed.
  • the piston 3 is further connected with its end 5 opposite the end 8 with a bung element 15, wherein the bung element 15 is pivotally mounted on the piston 2.
  • FIG. Figure 2 shows a portion of the outer circumferential surface 3 of the piston 2 in a much larger scale.
  • the outer circumferential surface 3 of the piston 2 consists of a plurality of adjacently arranged ring elements 16, which have a friction coefficient reducing surface.
  • the outer circumferential surface 3 of the piston 2 has a plurality of distributed over the circumference of the piston 2 at regular intervals to each other arranged friction surfaces 17 which are formed rectangular.
  • the friction surfaces 17 are part of individual cross-section trapezoidally shaped sliding blocks 18 made of polyoxymethylene, a high molecular weight thermoplastic material with high rigidity, low coefficient of friction and high dimensional stability.
  • the sliding blocks 18 are arranged on projections 19, which are part of the ring elements 16. This configuration results in recesses 20, which are aligned in the longitudinal axis direction and in the radial direction of the piston 2. These recesses 20 are located between the ring elements 16 on the one hand and between the projections 19 on the other.
  • a piston 2 with the friction surfaces 17 is on the one hand the possibility to form the entire piston 2 made of polyoxymethylene or a similar material with a lower coefficient of friction or alternatively form the inner circumferential surface 4 of the housing 1 with a corresponding structure.
  • the advantage of the above-described friction surfaces 17 on the outer circumferential surface 3 of the piston 2 is of course clearly in the far more cost-effective production of the tool and beyond in the interchangeability of a smaller component, with correspondingly progressive wear of the friction elements 16.
  • Individual friction elements can be exchanged by revisions, since polyoxymethylene can be bonded to other materials through oxidation and the bonding surface.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug insbesondere Schraubwerkzeug, mit einem, eine Innenmantelfläche (4) aufweisenden Gehäuse (1) und einem Handgriff, einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen, einem Öffnen oder Schließen einer Schraubverbindung dienenden Arbeitsteil und einer vorzugsweise eine Justierung aufweisenden Kupplung, die den Arbeitsteil bei Erreichen eines vorgegebene, insbesondere über die Justierung einstellbaren Arbeitswertes, beispielsweise eines Anzugsmomentes der Schraubverbindung vom Gehäuse (1) entkuppelt und/oder das Erreichen des vorgegebenen, insbesondere über die Justierung einstellbaren Arbeitswertes signalisiert. Es ist vorgesehen, dass die Kupplung einen Kolben (2) mit einer Außenmantelfläche (3) aufweist und der Kolben (2) mit der Außenmantelfläche (3) unter Beibehaltung eines vorbestimmten Reibkoeffizienten an der Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) anliegt und dass über den Reibkoeffizienten der Außenmantelfläche (3) und/oder der Innenmantelfläche (4) der Arbeitswert konstant oder variabel einstellbar ist.

Description

WERKZEUG MIT JUSTIERUNG
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit einem, eine Innenmantelfläche aufweisenden Gehäuse und einem Handgriff, einem mit dem Gehäuse verbundenen, einem Öffnen oder Schließen einer Schraubverbindung dienenden Arbeitsteil und einer vorzugsweise eine Justierung aufweisenden Kupplung, die den Arbeitsteil bei Erreichen eines vorgegebenen, insbesondere über die Justierung einstellbaren Arbeitswertes, beispielsweise eines Anzugsmomentes der Schraubverbindung vom Gehäuse entkuppelt und/oder das Erreichen des vorgegebenen, insbesondere über die Justierung einstellbaren Arbeitswertes signalisiert.
Derartige Werkzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt und hierbei handelt es sich insbesondere um sogenannte Drehmoment-Schraubwerkzeuge, die einen Handgriff und einen Arbeitsteil aufweisen, welcher Arbeitsteil in der Regel aus einem drehbar in einem Kopf gelagerten Vierkant besteht, der in Abhängigkeit des Arbeitsvorgangs, nämlich des Öffnens oder Schließens einer Schraubverbindung sperrbar ist. Darüber hinaus weisen derartige Werkzeuge eine Einrichtung auf, die das Anzugsmoment des Werkzeugs in Abhängigkeit des zulässigen Anzugsmomentes der Schraubverbindung beschränken. Mit dieser Ausgestaltung kann das Werkzeug auf das zulässige Anzugsmoment der Schraubverbindung eingestellt werden, so dass ein zu großes Anzugsmoment vermieden wird. Beispielsweise sind derartige Vorgehensweisen bei der Montage von Leichtmetallrädern an Kraftfahrzeugen bekannt. Die Justierung eines derartigen Werkzeugs erfolgt in der Regel durch den Nutzer mittels einer Skala, auf der der Arbeitswert eingestellt wird. Ein Problem derartiger Werkzeuge liegt darin, dass die Anzugsmomente justierbar sind und dass die Justierung derartiger Anzugsmomente nicht dauerhaft fehlerfrei arbeitet, so dass derartige Werkzeuge von Zeit zu Zeit kalibriert und gegebenenfalls justiert werden müssen.
Bei derartigen Werkzeugen kommt es auf eine genaue Einstellung des Arbeitswertes an. Je genauer die Einstellung des Arbeitswertes, umso exakter kann mit einem solchen Werkzeug gearbeitet werden. Gerade hierin liegt aber auch eine Problematik. Die Arbeitswerte sind in der Regel durch relativ zueinander bewegbare Konstruktionselemente innerhalb des Gehäuses des Werkzeugs festlegbar und einstellbar. Die Relativbewegung der mechanischen Bauteile zueinander ist grundsätzlich reibungsbehaftet. Die diesbezügliche Reibung kann nicht immer exakt vorausbestimmt werden und ist oftmals abhängig von Werkstoff komponenten, aber auch von der Maßgenauigkeit der miteinander verbundenen Konstruktionselemente.
Insgesamt bilden die Konstruktionselemente die hier in Rede stehende Kupplung. Um den Einfluss des Reibkoeffizienten zwischen miteinander verbundenen und/oder miteinander zusammenwirkenden Konstruktionselementen der Kupplung möglichst gering zu halten, ist ein Bestreben, die Reibkoeffizienten zwischen diesen Konstruktionselementen über einen möglichst langen Zeitraum konstant zu halten, so dass die Einflussnahme dieser Reibkoeffizienten auf den einzustellenden Arbeitswert vernachlässigbar klein ist, so dass der hierdurch verursachte Fehler zwischen dem eingestellten Wert und dem tatsächlichen Arbeitswert ebenfalls sehr klein ist.
Ergänzend ist auszuführen, dass derartige Werkzeuge, insbesondere Drehmoment- Schraubwerkzeuge grundsätzlich unterschieden werden in solche, die die Arbeitswerte anzeigen und in solche, bei denen bei Erreichen des Arbeitswerts eine Entkupplung zwischen dem Arbeitsteil und dem Gehäuse erfolgt. Die Anzeigen, die selbstverständlich auch bei solchen Drehmoment-Schraubwerkzeugen vorgesehen sein können, die grundsätzlich bei Erreichen des Arbeitswertes auslösen, können als digitale oder analoge Anzeigen ausgebildet sein. Bei Erreichen des Arbeitswertes können über die Anzeigen Signale, beispielsweise akustische, optische oder haptische Signale generiert werden. Die grundsätzliche Ausgestaltung derartiger Werkzeuge ergibt sich beispielsweise aus der DIN EN ISO 6789. Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein gattungsgemäßes Werkzeug derart weiterzubilden, dass eine Justierung und Kalibrierung des Drehmomentwertes beziehungsweise Anzugsmomentes über einen längeren Zeitraum mit hoher Sicherheit bei Verringerung durch Bauteile bedingter Fehler beibehalten wird und das Werkzeug dennoch konstruktiv einfach zu gestalten.
Bei der L ö s u n g der voranstehend dargestellten Aufgabenstellung ist vorgesehen, dass die Kupplung einen Kolben mit einer Außenmantelfläche aufweist und der Kolben mit der Außenmantelfläche unter Beibehaltung eines vorbestimmten Reibkoeffizienten an der Innenmantelfläche des Gehäuses anliegt und dass der Arbeitswert bei dem über einen langen Zeitraum konstanten Reibkoeffizienten der Außenmantelfläche und/oder der Innenmantelfläche konstant oder variabel einstellbar ist.
Ein erfindungsgemäßes Werkzeug zeichnet sich somit durch eine Kupplung aus, die eine über einen langen Zeitraum mit einem hinsichtlich des Reibkoeffizienten möglichst konstante Verbindung zum Gehäuse aufweist, so dass die Einstellung des Arbeitswertes in erster Linie über die Kupplungselemente und nicht durch fehlerbehaftete, insbesondere veränderliche Reibwerte zwischen relativ zueinander bewegbaren Teilen der Kupplung und des Gehäuses einstellbar sind. Zu diesem Zweck besteht die Kupplung aus einem Kolben mit einer Außenmantelfläche, wobei der Kolben mit seiner Außenmantelfläche unter langfristiger Beibehaltung eines Reibkoeffizienten an der Innenmantelfläche des Gehäuses anliegt und wobei der Reibkoeffizienten der Außenmantelfläche und/oder der Innenmantelfläche die Einstellung des Arbeitswertes möglichst wenig beeinflusst. In der Regel wird hier ein Reibkoeffizient vorgesehen, so dass sich dieser nicht als wesentlicher Fehler zu möglichen Fehlern der Einstellung in den weiteren Kupplungselementen addiert. Insbesondere wird eine langfristige Stabilität der Einstellbarkeit erzielt, bei der fehlerbehaftete Einstellungen aufgrund des Reibkoeffizienten vermieden werden.
Um eine möglichst geringe und damit kalkulierbare Reibung zwischen der Außenmantelfläche des Kolbens und der Innenmantelfläche des Gehäuses zu erzielen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Außenmantelfläche des Kolbens und/oder die Innenmantelfläche des Gehäuses strukturiert ausgebildet ist. Es sind aber auch alle anderen Varianten möglich, bei denen eine definierte Reibung zwischen diesen Konstruktionselementen mit möglichst definiertem Reibkoeffizienten erzielbar ist. Dies kann beispielsweise auch durch bestimmte Flächenbeschichtungen der Außenmantelfläche und/oder der Innenmantelfläche erzielbar sein. Von Bedeutung ist hier lediglich die möglichst genaue Bestimmung des Reibkoeffizienten über einen langen Zeitraum mit einem möglichst definierten Wert, so dass dieser auch bei geringen Maßtoleranzen der miteinander zusammenwirkenden Konstruktionselemente eine nur geringe Auswirkung auf den möglichen Fehler des eingestellten Arbeitswertes zum tatsächlichen Arbeitswert hat.
Vorzugsweise besteht die Außenmantelfläche des Kolbens und/oder die Innenmantelfläche des Gehäuses aus mehreren benachbart zueinander angeordneten Ringelementen, die eine den Reibkoeffizienten verringernde Oberfläche aufweisen. Bereits durch die Unterteilung der Außenmantelfläche bzw. der Innenmantelfläche in einzelne nebeneinander angeordnete Ringe wird die Kontaktfläche zwischen der Außenmantelfläche und der Innenmantelfläche deutlich reduziert, ohne dass hierdurch die erforderliche Führung des Kolbens im Gehäuse nachteilig beeinflusst wird. Der Kolben kann dennoch mit einer erforderlichen Kolbenlänge ausgebildet werden, um über eine erforderliche Länge des Gehäuses geführt zu werden.
Ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Ringelementen einen Reibkoeffizienten aufweisen, der verbesserte Gleiteigenschaften des Kolbens relativ zum Gehäuse bereitstellt. Auf diesen Reibkoeffizienten kommt es jedoch nicht zwingend bei der Ausgestaltung des Kolbens mit aus dem Bereich seiner Oberfläche ausgebildeten Ringelementen an. Gleiches gilt hinsichtlich der Ausgestaltung der Innenmantelfläche, die ebenfalls mit Ringelementen ausgebildet sein kann, um die Leiteigenschaften des Kolbens relativ zum Gehäuse zu verbessern.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Außenmantelfläche des Kolbens und/oder die Innenmantelfläche des Gehäuses eine Vielzahl von über den Umfang in gleichmäßigen Abständen zueinander verteilt angeordneten Reibflächen aufweist, die insbesondere rechteckförmig ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass grundsätzlich der Kolben mit der erforderlichen Kolbenlänge ausgebildet werden kann. Die Kontaktflächen des Kolbens mit der Innenmantelfläche des Gehäuses werden aber durch die Ausgestaltung einer Vielzahl kleinerer Reibflächen verringert, so dass auch hierdurch die Gleiteigenschaften zwischen Kolben und Innenmantelfläche des Gehäuses verbessert werden können. Vorzugsweise ist zwischen einem stirnseitigen Ende des Kolbens und einem stirnseitigen Ende des Gehäuses ein Kraftspeicher, insbesondere eine Druckfeder angeordnet. Diese Druckfeder dient der Einstellung des Arbeitswertes. Durch Vorspannung dieser Druckfeder kann der Arbeitswert verringert oder erhöht werden. Hierzu ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Handgriff aufweist, der relativ zum Gehäuse verdrehbar ist, so dass über den Handgriff die Druckfeder hinsichtlich ihrer Vorspannung einstellbar ist.
Bei dieser Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Kolben mit einem Ende in die Druckfeder eingreift, so dass ein Abschnitt der Druckfeder zwischen der Innenmantelfläche des Gehäuses und der Außenmantelfläche des Kolbens angeordnet ist. Hierdurch wird eine gute Führung der relativ zueinander bewegbaren Konstruktionselemente des Werkzeugs bereitgestellt, so dass sowohl die Druckfeder als auch der Kolben in vorbestimmter Lage angeordnet und auch beibehalten werden können. Dies stellt auch eine Vereinfachung bei der Montage des Werkzeugs dar.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest die Außenmantelfläche des Kolbens und/oder zumindest die Innenmantelfläche des Gehäuses aus Polyoxymethylen ausgebildet ist.
Polyoxymethylen, auch mit dem Kurzzeichen POM bezeichnet, ist ein hochmolekularer thermoplastischer Kunststoff, der sich wegen seiner sehr hohen Steifigkeit und seiner niedrigen Reibwerte sowie seiner ausgezeichneten Dimensionsstabilität und thermischen Stabilität für die Anordnung in diesem Bereich eines Werkzeugs eignet. Zum einen kann mit diesem Werkstoff eine hohe Maßgenauigkeit der Konstruktionselemente der Kupplung erzielt werden, so dass der durch Maßungenauigkeiten erzeugte Fehler bei der Einstellung des Arbeitswertes gering gehalten werden kann. Zum anderen stellt dieser Werkstoff niedrige Reibwerte zur Verfügung, so dass auch hier mit einem geringen Fehler kalkuliert werden kann. Es kann aber auch ein anderes Material verwendet werden, soweit die Anforderungen an Maßgenauigkeit und geringem Reibwert erzielbar sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenmantelfläche des Kolbens und/oder die Innenmantelfläche des Gehäuses mehrere in gleichmäßigen Abständen über die Mantelfläche verteilt angeordnete Ausnehmungen aufweist. Diese Ausnehmungen unterteilen die Außenmantelfläche des Kolbens bzw. die Innenmantelfläche des Gehäuses in einzelne Abschnitte, so dass auch hierdurch eine Verringerung der Oberfläche erzielbar ist.
Ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Ausnehmungen in Längsrichtung und/oder in Radialrichtung des Kolbens und/oder des Gehäuses verlaufend ausgerichtet sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 zeigt einen Teil eines geschnitten dargestellten Gehäuses eines
Drehmoment-Schraubwerkzeuges.
Fig. 2 einen Abschnitt eines in dem Gehäuse gemäß Fig.1 eingesetzten
Kolbens in perspektivischer Ansicht.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 eines Drehmoment-Schraubwerkzeuges mit einem nicht näher dargestellten Handgriff, der im Wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Handgriff besteht aus Kunststoff. Das Gehäuse 1 besteht aus Metall, insbesondere aus Stahl.
An einem nicht näher dargestellten Ende weist das Gehäuse 1 einen Arbeitsteil üblicher Ausgestaltung auf. Der Arbeitsteil besteht aus einem im Wesentlichen ringförmigen Gehäuse, in welches ein drehbarer Pilzkopf eingesetzt ist, dessen Drehbarkeit relativ zum Gehäuse alternativ in beide Drehrichtungen festlegbar ist und welcher Pilzkopf einen im Querschnitt quadratischen Antrieb aufweist, der mit nicht näher dargestellten Werkzeugnüssen verbindbar ist, die unterschiedliche Schlüsselweiten aufweisen und die der Verbindung mit der nicht näher dargestellten Schraubverbindung dienen.
Der Antrieb ist hinsichtlich seines übertragbaren Drehmoments beispielsweise durch Verdrehen des Handgriffs einstellbar.
Die Technik eines derartigen Drehmoment-Schraubwerkzeugs ist hinlänglich bekannt und es wird diesbezüglich auf die DE 203 15 000 U1 verwiesen, die eine Ausführungsform eines derartigen Drehmoment-Schraubwerkzeugs offenbart.
Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse 1 des Drehmoment-Schraubwerkzeugs ist im Querschnitt rund ausgebildet.
In dem Gehäuse 1 ist ein Hebel 9 relativ zum Gehäuse 1 um eine Drehachse 10 verschwenkbar gelagert. An seinem oberen Ende weist der Hebel 9 eine Lagerung 11 auf. Ferner ist ein nicht näher dargestelltes Auslösesystem vorgesehen. Dieses Auslösesystem dient dazu, dass bei Erreichen eines voreingestellten Drehmomentes das Auslösesystem ein hör- und fühlbares Signal erzeugt. Teilweise wird hierbei auch der Kraftfluss (Drehmoment) zur Schraubverbindung kurzfristig vermindert oder unterbrochen.
Dieses Auslösesystem ist von Zeit zu Zeit zu kalibrieren, so dass die tatsächlich übertragenen Anzugsmomente zutreffend eingestellt sind. Man spricht hier auch von einer Justierung der Drehmomentwerte.
Zur Kalibrierung wird der Wirkwinkel des Auslösesystems über die Justierschraube 13 eingestellt. Dabei schwenkt der Hebel 9 über die Drehachse 10 beim Verstellen der Justierschraube 13 und beeinflusst so den Wirkwinkel des Auslösesystems.
Für die Kalibrierung beziehungsweise Justierung der Drehmomentwerte weist das Drehmoment-Schraubwerkzeug im Bereich des Hebels 9 eine Justierung 12 auf. Die Justierung 12 besteht aus einer Justierschraube 13 und kann ergänzend ein Spannsystem aufweisen, welches wiederum aus einer Spannschraube und einer Gewindeplatte besteht. Die Justierung 12 ist über eine Öffnung 14 im Gehäuse 1 zugänglich. Diese Öffnung 14 kann beispielsweise durch ein relativ zum Gehäuse 1 verdrehbares Element verschließbar sein.
Desweiteren kann vorgesehen sein, dass die Öffnung 14 mit einer Abdeckung verschlossen ist, deren Entfernung nur nach Eingabe eines Berechtigungscodes möglich ist.
Im Gehäuse 1 , welches hohlzylindrisch ausgebildet ist, ist ein Kolben 2 angeordnet, der in Längsrichtung des Gehäuses 1 verschiebbar ist. Der Kolben 2 weist eine strukturierte Außenmantelfläche 3 auf, die an einer Innenmantelfläche 4 des Gehäuses 1 gleitend anliegt.
Der Kolben 2 ist an seinem einen Ende 5 mit einem verringerten Durchmesser ausgebildet, so dass der Kolben 2 im Bereich des Endes 5 mit seiner Außenmantelfläche 3 beabstandet zur Innenmantelfläche 4 des Gehäuses 1 angeordnet ist. Durch diesen Abstand wird ein Aufnahmeraum 6 ausgebildet, in den eine Druckfeder 7 eingreift, die sich mit ihrem zweiten, nicht näher dargestellten Ende gegenüber einem nicht näher dargestellten Handgriff abstützt, der relativ zum Gehäuse 1 verdrehbar an diesem Gehäuse 1 angeordnet ist, wobei durch eine Verdrehung des Handgriffs relativ zum Gehäuse 1 die Anordnung des Handgriffs in Längsrichtung des Gehäuses 1 veränderbar ist, so dass durch diese Veränderung der Lage des Handgriffs in Längsrichtung relativ zum Gehäuse 1 die Druckfeder 7 vorgespannt oder entspannt wird.
Der Kolben 3 ist desweiteren mit seinem dem Ende 5 gegenüberliegenden Ende 8 mit einem Absprungelement 15 verbunden, wobei das Absprungelement 15 schwenkbeweglich am Kolben 2 befestigt ist.
Die Ausgestaltung der Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 hinsichtlich des in diesem Bereich gleichbleibenden Reibkoeffizienten ist aus Figur 2 im Detail zu entnehmen. Figur 2 zeigt einen Abschnitt der Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 in deutlich vergrößerter Darstellung.
Zu erkennen ist, dass die Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 aus mehreren benachbart zueinander angeordneten Ringelementen 16 besteht, die eine den Reibkoeffizienten verringernde Oberfläche aufweisen. Zu diesem Zweck weist die Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 eine Vielzahl von über den Umfang des Kolbens 2 in gleichmäßigen Abständen zueinander verteilt angeordneten Reibflächen 17 die rechteckförmig ausgebildet sind. Die Reibflächen 17 sind Bestandteil einzelner im Querschnitt trapezförmig ausgebildeter Gleitsteine 18 aus Polyoxymethylen, einem hochmolekularen thermoplastischen Kunststoff mit hoher Steifigkeit, niedrigem Reibwert und hoher Dimensionsstabilität. Die Gleitsteine 18 sind auf Vorsprüngen 19 angeordnet, die Bestandteil der Ringelemente 16 sind. Durch diese Ausgestaltung ergeben sich Ausnehmungen 20, die in Längsachsenrichtung und in Radialrichtung des Kolbens 2 verlaufend ausgerichtet sind. Diese Ausnehmungen 20 befinden sich zwischen den Ringelementen 16 einerseits und zwischen den Vorsprüngen 19 andererseits.
Es besteht die Möglichkeit, die Reibflächen 17 im Bereich der Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 in Längsachsenrichtung des Kolbens 2 fluchtend anzuordnen. Alternativ kann aber auch durch eine versetzte Anordnung der Ringelemente 16 eine versetzte Anordnung der Reibflächen 17 benachbarter Ringelemente 16 vorgesehen sein.
Neben der voranstehend beschriebenen Ausführungsform eines Kolbens 2 mit den Reibflächen 17 steht zum einen die Möglichkeit, den gesamten Kolben 2 aus Polyoxymethylen oder einem ähnlichen Material mit geringerem Reibwert auszubilden oder alternativ die Innenmantelfläche 4 des Gehäuses 1 mit einer entsprechenden Struktur auszubilden. Der Vorteil der voranstehend beschriebenen Reibflächen 17 auf der Außenmantelfläche 3 des Kolbens 2 liegt natürlich eindeutig in der bei weitem kostengünstigeren Herstellungsweise des Werkzeugs und darüber hinaus bei der Auswechselbarkeit eines kleineren Bauteils, bei entsprechend voranschreitendem Verschleiß der Reibelemente 16. Darüber hinaus können selbstverständlich auch im Zuge von Revisionen einzelne Reibelemente ausgetauscht werden, da sich Polyoxymethylen durch Oxidation und beizende Oberfläche mit anderen Werkstoffen verkleben lässt.
Bezugszeichenliste:
1 Gehäuse
2 Kolben
3 Außenmantelfläche
4 Innenmantelfläche
5 Ende
6 Aufnahmeraum
7 Druckfeder
8 Ende
9 Hebel
10 Drehachse
11 Lagerung
12 Justierung
13 Justierschraube
14 Öffnung
15 Absprungselement
16 Ringelement
17 Reibfläche
18 Gleitstein
19 Vorsprung
20 Ausnehmung

Claims

Ansprüche:
1. Werkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit einem, eine Innenmantelfläche aufweisenden Gehäuse (1) und einem Handgriff, einem mit dem Gehäuse (1) verbundenen, einem Öffnen oder Schließen einer Schraubverbindung dienenden Arbeitsteil und einer vorzugsweise eine Justierung aufweisenden Kupplung, die den Arbeitsteil bei Erreichen eines vorgegebenen, insbesondere über die
Justierung einstellbaren Arbeitswertes, beispielsweise eines Anzugsmomentes der Schraubverbindung vom Gehäuse (1) entkuppelt und/oder das Erreichen des vorgegebenen, insbesondere über die Justierung einstellbaren Arbeitswertes signalisiert,
dadu rch gekennzeichnet,
dass die Kupplung einen Kolben (2) mit einer Außenmantelfläche (3) aufweist und der Kolben (2) mit der Außenmantelfläche (3) unter Beibehaltung eines vorbestimmten Reibkoeffizienten an der Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) anliegt und dass der Arbeitswert bei dem über einen langen Zeitraum konstanten Reibkoeffizienten der Außenmantelfläche (3) und/oder der Innenmantelfläche (4) konstant oder variabel einstellbar ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) und/oder die Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) strukturiert ausgebildet ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) und/oder die Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) aus mehreren benachbart zueinander angeordneten
Ringelementen (16) besteht, die eine den Reibkoeffizienten bestimmende
Oberfläche aufweisen.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadu rch gekennzeichnet,
dass die Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) und/oder die Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) eine Vielzahl von über den Umfang in gleichmäßigen Abständen zueinander verteilt angeordneten Reibflächen (17) aufweist, die insbesondere rechteckförmig ausgebildet sind.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einem stirnseitigen Ende (8) des Kolbens (2) und einem
stirnseitigen Ende des Gehäuses (1) ein Kraftspeicher, insbesondere eine
Druckfeder (7) angeordnet ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 5,
dadu rch gekennzeichnet,
dass der Kolben (2) mit einem Ende in die Druckfeder (7) eingreift, so dass ein Abschnitt der Druckfeder (7) zwischen der Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) und der Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) angeordnet ist.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadu rch gekennzeichnet,
dass zumindest die Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) und/oder zumindest die Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) aus Polyoxymethylen ausgebildet ist.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadu rch gekennzeich net,
dass die Außenmantelfläche (3) des Kolbens (2) und/oder die Innenmantelfläche (4) des Gehäuses (1) mehrere in gleichmäßigen Abständen über die Mantelfläche (3) verteilt angeordnete Ausnehmungen (20) aufweist.
9. Werkzeug nach Anspruch 8,
dadu rch gekennzeichnet. dass die Ausnehmungen (20) in Längsachsenrichtung und/oder in Radialrichtung des Kolbens (2) und/oder des Gehäuses (1 ) verlaufend ausgerichtet sind.
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