DE1107609B - Drehmomentsteckschluessel - Google Patents

Description

Es sind bereits Drehmomentsteckschlüssel und zu diesen passende Schraubenköpfe bekannt, die derart ausgebildet sind, daß höchstens das eingestellte Solldrehmoment übertragen werden kann, wodurch Überbeanspruchungen der anzuziehenden Schrauben unterbunden werden. Es ist hierbei bekannt, An- und Abtriebsglied des Steckschlüsselkopfes gleichachsig und gegeneinander verdrehbar anzuordnen und zur Antriebsübertragung in mehreren Lagen auf einer Umdrehung durch beim Überschreiten des Solldrehmoments selbsttätig ausrückende Glieder kraftschlüssig zu kuppeln. Diese Kupplungsglieder stehen im bekannten Fall unter dem Einfluß von sie nachgiebig in der Kupplungslage haltenden Federn und bestehen aus mit Rasten zusammenarbeitenden Schnappkugeln.

Die bekannten Drehmomentsteckschlüssel unterbinden zwar eine Überbeanspruchung der betreffenden Schrauben beim Anziehen, bieten jedoch keine Gewähr dafür, daß diese Schrauben auch tatsächlich mit dem eingestellten Solldrehmoment angezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentsteckschlüssel mit einer Verriegelungsvorrichtung auszustatten, die beim Aufstecken auf die Schraube diese erst nach dem Anziehen mit dem Solldrehmoment wieder freigibt.

Es ist schon ein Schraubenschlüssel und ein zu diesem passender Schraubenkopf bzw. eine Mutter bekannt, wobei eine Verriegelungsvorrichtung ein Abziehen des Steckschlüssels von dem Schraubenkopf bei eingeschalteter Verriegelung verhindert. Zu diesem Zweck ist am Schlüsselmaulträger ein Verriegelungsring um einen gewissen Winkel frei drehbar gelagert. Der Verriegelungsring hat die gleiche Sechskantmaulöffnung wie der Schlüsselmaulträger. In der einen Endlage, der Aufsteck- und Abziehlage des Ringes, liegen beide Sechskantöffnungen sich deckend axial hintereinander, so daß der Schlüssel auf den betreffenden Schraubenkopf aufgesetzt bzw. von diesem abgezogen werden kann. Nach dem Aufsetzen wird der Ring von Hand um den erwähnten Winkel in die andere Endlage, die Antriebslage, bewegt, in der die Sechskantöffnungen in ihrer Lage nicht mehr miteinander übereinstimmen und ein Abziehen des Schlüssels sperren wie bei einem Bajonettverschluß. Da das Drehen des Verriegelungsringes von Hand gesondert unabhängig von der Betätigung des Schlüssels erfolgt, bietet diese Verriegelungsvorrichtung bei Verwendung an einem Drehmomentsteckschlüssel keine Gewähr für ein Anziehen der Schrauben mit dem Solldrehmoment.

Die Erfindung wird der gestellten Forderung da-

Anmelder:

Vertrieb- und

Verkauf-Aktiengesellschaft,

Ariesheim, Basell. (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 24. Dezember 1954

durch gerecht, daß das Antriebsglied gegenüber dem das Schlüsselmaul enthaltenden Abtriebsglied mindestens drei Lagen, nämlich mindestens eine Aufstecklage, eine Antriebslage und eine Abziehlage, einnehmen kann, indem das Antriebsglied mit einem zentralen Loch nebst einem Kragen, der Schraubenkopf mit einem aufgesetzten Flansch und beide mit Hinterdrehungen versehen sind, wobei der Kragen und der Flansch zueinander als Teile eines Bajonettverschlusses derart ausgebildet sind, daß sie in den Aufsteck- und Abziehlagen axial ineinandersteckbar und erst dann in die Antriebslage drehbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß die betreffende Schraube, wenn einmal der Steckschlüssel auf den Schraubenkopf völlig aufgesteckt und die zum Anziehen der Schraube erforderliche Drehbewegung eingeleitet worden ist, dann auch zwangläufig im vorbestimmten Ausmaß angezogen werden muß, bevor es überhaupt möglich ist, den Steckschlüssel wieder vom Schraubenkopf abzuziehen.

Um der Gefahr vorzubeugen, daß eine mit einem solchen Kopf versehene Schraube mittels eines anderen Schlüssels als dem dazu bestimmten angezogen wird und daß vor allem dieser Vorgang unbemerkt bleiben könnte, ist es unter Umständen zweckmäßig, eine Nachkontrollmöglichkeit an jeder angezogenen Schraube dadurch zu schaffen, daß das Antriebsglied

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ein Markierorgan aufweist, daß die Stirnfläche des Schraubenkopfes bei aufgestecktem Schlüssel berührt und somit während der Relativdrehung des Antriebsgliedes gegenüber dem Abtriebsglied sowie dem im Maul undrehbar sitzenden Schraubenkopf auf dessen Stirnfläche seine Bahn markiert. Es kann also nach getaner Arbeit ein Kontrolleur die Stirnfläche der Schraubenköpfe sämtlicher eingezogener Schrauben daraufhin kontrollieren, ob sie die vom Markierorgan erzeugte Bahn aufweisen, die eine kreisbogen- bzw. kreislinienförmige Gestalt hat.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Drehmomentsteckschlüssels nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Grundriß des Schlüssels mit in der Aufstecklage befindlichem Antriebsglied,

Fig. 3 in einer Seitenansicht die Kopfpartie einer Schraube,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5 einen Längsschnitt nach der Linie V-V in Fig. 2, bei auf den Schraubenkopf nach Fig. 3 aufgesetztem Schlüssel und in der Antriebslage befindlichem Antriebsglied.

Der Drehmomentsteckschlüssel weist in gleichachsiger Anordnung, wie aus Fig. 1, 2 und 5 hervorgeht, außer einem das Sechskantschlüsselmaul 1 enthaltenden Abtriebsglied 2 und einem um die Maulachse drehbaren Antriebsglied 3 noch eine beide Glieder 2, 3 miteinander verbindende Kupplung 8 bis 12 auf. Das Abtriebsglied 2 ist als eine das Antriebsglied 3 umfassende Kapsel ausgebildet, deren Boden 4 das zentrale Sechskantmaul 1 aufweist. Der Kapselmantel weist einen zylindrischen Teil 5 und einen sich daran anschließenden, in den Boden 4 übergehenden konischen Teil auf.

Das Antriebsglied 3 ist gegen axiales Verschieben durch einen Haltering 6 gesichert, der am freien Ende des zylindrischen Mantelteils 5 aufsitzt und mittels Schrauben 7 an diesem befestigt ist.

Das Antriebsglied 3 weist sechs in gleichmäßiger Teilung angeordnete, nach außen offene radiale Bohrungen 8 auf. In jeder Bohrung 8 ist eine Stahlkugel 9 unter dem Einfluß einer sie nach außen pressenden Feder 10 verschiebbar geführt. Der zylindrische Mantelteil 5 weist auf der Innenseite ebenfalls in gleichmäßiger Teilung insgesamt zwölf zu den Kugeln 9 passende Pfannen auf, und zwar sechs tiefere Pfannen 11 (Fig. 5) und sechs weniger tiefe Pfannen 12 (Fig. 1), die in der Umfangsrichtung wechselweise aufeinander folgen.

Die radial-axialen Mittelebenen der tieferen Kugelpfannen 11 gehen durch die Diagonalen des Sechskantmaules 1. Diese Kugelpfannen 11 sind so tief bemessen, daß die Kugeln 9 bei in der Antriebslage befindlichem Antriebsglied 3 gemäß Fig. 5 in diesen Pfannen sitzen und gerade zum Übertragen des vorbestimmten Höchstanzugsmomentes der Schraube zwischen dem Antriebsglied 3 und dem Abtriebsglied 2 ausreichen, bevor sie, die Kraft der Federn 10 überwindend, aus ihren Pfannen 11 herausgepreßt werden. Das Antriebsglied 3 wird hierbei mittels eines Handhebels 13 (Fig. 5) gedreht, der einen Vierkantdorn 14 aufweist und in ein zentrales Vierkantloch 15 des Antriebsgliedes 3 eingesetzt ist.

Die weniger tiefen Pfannen 12 sind dagegen in ihrer Tiefe derart bemessen, daß die Kugeln 9 bei in der Aufstecklage gemäß Fig. 1 und 2 befindlichem Antriebsglied 3 in diesen Pfannen 12 sitzen, hierbei jedoch nur ein zum Sichern dieser Lage, nicht aber zum Anziehen der Schraube ausreichendes Drehmoment zwischen dem Antriebsglied 3 und dem Abtriebsglied 2 zu übertragen vermögen.

Die weniger tiefen Pfannen 12 sind unmittelbar in den Manteteil 5 eingefräst, wogegen die tieferen Pfannen 11, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht,

ίο je im Schaftende einer Schraube 16 sitzen, die in einer radialen Gewindebohrung des zylindrischen Mantelteils 5 von außen eingeschraubt ist.

Wie aus Fig. 3 bis 5 hervorgeht, besteht das freie Ende des Kopfes der zu dem Drehmomentsteck-

IS schlüssel passenden, anzuziehenden Schraube 17 aus einem aufgesetzten, vom übrigen Kopfteil 18 durch eine Hinterdrehung 19 getrennten, profilierten Flansch 20. Der Flansch 20 ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, mit sechs seitlichen Vorsprüngen 23 versehen, deren Enden sich in der axialen Projektion gemäß Fig. 4 mit den entsprechenden Eckpartien des Schraubenkopfsechskantteiles 18 mindestens angenähert decken. Das Sechskantmaul 1 des Steckschlüssels ist dem Sechskantteil 18 des Kopfes der Schraube 17 angepaßt. Das Antriebsglied 3 des Schlüssels weist, wie aus Fig. 1 und 5 hervorgeht, im Anschluß an das Sechskantmaul 1 des Abtriebsgliedes 2 einen zur Schraubenkopfhinterdrehung 19 passenden Kragen 21 geringerer axialer Höhe auf und dahinter eine die axiale Höhe des Schraubenflansches 20 übersteigende, diesem angepaßte Hinterdrehung 22. An dem Kragen 21 des Antriebsgliedes 3 sind außerdem noch Ausnehmungen 24 vorgesehen, die den Vorsprüngen 23 des Schraubenkopfbundes 20 entsprechen.

Durch diese einander angepaßte Ausbildung von Steckschlüssel und Schraubenkopf läßt sich bei in der Aufstecklage gemäß Fig. 1 und 2 befindlichem Antriebsglied 3 der Schlüssel unbehindert völlig auf den Kopf der Schraube 17 aufstecken; in dieser Lage ragt dann, wie aus Fig. 5 hervorgeht, der Kragen 21 des Antriebsgliedes 3 in die Hinterdrehung 19 des Schraubenkopfes hinein, ebenso wie der Flansch 20 des Schraubenkopfes in die Hinterdrehung 22 des Antriebsgliedes 3 hineinragt. Hierbei sitzt der Sechskantteil 18 des Schraubenkopfes undrehbar im Maul 1 des Abtriebsgliedes 2. Die seitlichen Vorsprünge 23 des Flansches 20 können also bei in der Aufstecklage gemäß Fig. 1 und 2 befindlichem Antriebsglied 3 durch die entsprechenden Einbuchtungen 24 des Kragens 21 des Antriebsgliedes 3 hindurchtreten und liegen dann gemäß Fig. 5 in der Hinterdrehung 22 völlig außerhalb dieser Einbuchtungen 24.

Wird nun nach Aufstecken des Handhebels 13 ein Drehmoment im Sinne des Anziehens der Schraube 17 auf das Antriebsglied 3 ausgeübt, dann dreht sich vorerst das Antriebsglied 3 vermöge des Widerstandes der Schraube 17 frei gegenüber dem Abtriebsglied 2, da die in die weniger tiefen Pfannen 12 eingreifenden Kugeln 9 voraussetzungsgemäß kein zum Drehen der Schraube 17 ausreichendes Drehmoment auf das Abtriebsglied 2 übertragen können. Infolgedessen gelangen die Einbuchtungen 24 des Kragens 21 in eine über den Vorsprüngen 23 des Flansches 20 liegende Stellung, wodurch ein Bajonettverschluß zwischen dem Flansch 20 und dem Kragen 21 gebildet wird, der ein Abziehen des Steckschlüssels verhindert. Die freie Drehbewegung des Antriebsgliedes 3 gegenüber dem Abtriebsglied 2 und dem Schraubenkopf setzt sich so

lange fort, bis die Kugeln 9 in die tieferen Pfannen 11 eingeschnappt sind. In dieser Lage übertragen die Kugeln 9 das auf die Schraube 17 zum Anziehen auszuübende Drehmoment, so daß nunmehr, immer bei geschlossenem Bajonettverschluß, das Anziehen der Schraube 17 erfolgen kann. Der Anzugvorgang ist beendet, sobald das auf den Schraubenkopf übertragene Drehmoment das Solldrehmoment der Schraube erreicht hat. Hierbei werden die Kugeln 9 aus ihren Pfannen 11 wieder herausgepreßt. Infolgedessen dreht sich das Antriebsglied 3 frei gegenüber dem Abtriebsglied 2 und dem Schraubenkopf, bis die Kugeln 9 in die nachfolgenden, weniger tiefen Pfannen 11 einrasten. In dieser Lage ist der Bajonettverschluß wieder geöffnet, da das Antriebsglied 3 wieder die analoge Relativlage zum Abtriebsglied 2 aufweist, wie dies in der Aufstecklage gemäß Fig. 1 und 2 der Fall war, von der ausgegangen ist.

Infolge der allgemeinen, erwähnten Symmetrie und der gleichmäßigen Teilung der radialen Bohrungen 8 sowie der Pfannen 11 und 12 wird immer wechselweise nach einer zwölftel Drehung eine Aufstecklage bzw. eine Antriebslage des Antriebsgliedes 3 erreicht, verbunden mit einer entsprechenden Öffnung und Schließung des Bajonettverschlusses.

An Stelle von sechs Antriebslagen und ebenso vielen Aufstecklagen kann auch eine kleinere oder größere Anzahl treten. Es genügt, daß das Antriebsglied mit dem freien Ende des Schraubenkopfes durch mindestens eine seitliche Einbuchtung des einen Teils und dazu passende Ausbuchtung des anderen Teils unter Bildung eines Bajonettverschlusses zusammenarbeitet, so daß das Antriebsglied gegenüber dem Abtriebsglied mindestens drei Lagen, nämlich mindestens eine Aufstecklage, eine Antriebslage und eine Abziehlage einnehmen kann, wobei nur in der Aufstecklage und Abziehlage der Bajonettverschluß gelöst und nur in der Antriebslage das Antriebsglied und das Abtriebsglied mit einem zum Anziehen der Schraube ausreichenden Kupplungsvermögen miteinander verbunden sind.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Drehmomentsteckschlüssel und zu diesem passender Schraubenkopf, wobei An- und Abtriebsglied des Steckschlüsselkopfes gleichachsig und gegeneinander verdrehbar angeordnet und zur Antriebsübertragung in mehreren Lagen auf einer Umdrehung mittels gegen Federwirkung beweglichen, beim Überschreiten des Solldrehmomentes selbsttätig ausrückenden Kupplungsgliedern, z. B. Kugeln, kraftschlüssig gekuppelt sind, dadurch ge kennzeichnet, daß das Antriebsglied (3) gegenüber dem das Schlüsselmaul (1) enthaltenden Abtriebsglied (2) mindestens drei Lagen, nämlich mindestens eine Aufstecklage, eine Antriebslage und eine Abziehlage, einnehmen kann, indem das Antriebsglied (3) mit einem zentralen Loch (15) nebst einem Kragen (21), der Schraubenkopf (18) mit einem aufgesetzten Flansch (20) und beide mit Hinterdrehungen (19,22) versehen sind, wobei der Kragen und der Flansch zueinander als Teile eines Bajonettverschlusses derart ausgebildet sind, daß sie in den Auf steck- und Abziehlagen axial ineinandersteckbar und erst dann in die Antriebslage drehbar sind.

2. Drehmomentsteckschlüssel und zu diesem passender Schraubenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Aufsteck-, Antriebs- und Abziehwagen derart aufeinanderfolgend über eine Umdrehung gleichmäßig verteilt angeordnet sind, daß die Abziehlage einer vorausgehenden Antriebslage zugleich die Aufstecklage für die nachfolgende Antriebslage ist.

3. Drehmomentsteckschlüssel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (3) und das Abtriebsglied (2) in den Aufsteck- und Abziehlagen durch die gegen Federwirkung radial beweglichen Kupplungsglieder (9) kraftschlüssig mit niedriger, lediglich zur Sicherung ausreichender Kraft gekuppelt sind.

4. Drehmomentsteckschlüssel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (3) ein Markierorgan aufweist, das die Stirnfläche des Schraubenkopfes bei aufgestecktem Schlüssel berührt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 496 370;
französische Patentschrift Nr. 846 203;
USA.-Patentschriften Nr. 1 641 415, 2 378 956.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 608/65 5.