DE2837229A1 - Drehmomentschluessel - Google Patents

Description

- <r - 25. Aug. 1978

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Die Erfindung bezieht sich auf mechanische Drehmomentschlüssel und auf kräfteübertragende Vorrichtungen mit begrenztem Drehmoment.

Bei herkömmlichen Anordnungen sind Drehmomsntschlüssel mit einem Gelenkteil, einem Anlenkteil und einem Kalben ausgestattet, die in dieser Reihenfolge innerhalb eines rohrförmigen Hebelarmes ausgefluchtet sind. Das Gelenkteil paßt lose in den rohrförmigen Hebelarm und ist darin in der Nahe won einem Ende des Hebelarmes drehbar um einen Befestigungszapfen angeordnet, der senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung verläuft. Das Gelenkteil ist so angeschlossen, daß es an einer Verbindungsstelle in der Nähe des Befestigungszapfens mit dem Werkstück in Eingriff steht und dieses dreht. Eine Wendelfeder, die einstellbar komprimiert angeordnet ist, übt eine vorgegebene Kraft auf den Kalben aus, der diese Kraft nach vorn auf das Gelenkteil überträgt, und zwar über das dazwischen angeordnete Anlenkteil. Die axiale Kraft der Wendelfeder hält den Kolben, das Anlenkteil und das Gelenkteil alle in axialer Ausfluchtung innerhalb des rohrförmigen Hebelarmes, bis ein vorgegebenes Grenzdrehmament auf den Hebelarm übertragen wird. Dieser Grenzwert ist durch das Maß der Kompression der Wendelfeder vorgegeben, die durch einen kalibrierten Einstellmechanismus geändert werden kann. Wenn die maximale Drehmamentgrenze erreicht ist, sa überträgt das Werkstück einen ausreichenden Widerstand auf das Gelenkteil und widersetzt sich einer weiteren Drehung, so daß die fortgesetzte Drehmomentübertragung aufhört, das Gelenkteil mit dem Hebelarm zu drehen, sondern statt dessen eine Winkeldrehung des Anlenkteils innerhalb des Hebelarmes bewirkt, die es dem Hebelarm ermöglicht, sich solange zu drehen, bis das Gelenkteil mit sein-er Innenwand in Berührung kommt. Diese Verschiebung des Anlenkteils ruft eine momentane Verringerung des Widerstandes gegenüber dem übertragenen Drehmoment hervor, die für den Bedienungsmann spürbar ist, so daß sie auf diese Weise ein Signal liefert, daß der obere Grenzwert des Drehmoments erreicht ist.

Bei den bisher bekannten Drehmomentschlüsseln ist das Anlenkteil üblicherweise in Form eines rechteckigen Prismas ausgebildete Aussparungen sind sowohl im Gelenkteil als auch im Kolben vorgesehen und an das Anlenkteil angepaßt und ermöglichen diesem ein Kippen, um eine Anpassung

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an die Verschiebung des Hebelarmes relativ zum Gelenkteil vorzunehmen, die das Gelenkteil mit der Innenwand des es einfassenden Hebelarmes in Kontakt bringt, sobald der vorgegebene Grenzwert des Drehmomentes erreicht ist. Die Aussparungen in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Kolbens und des Gelenkteiles sind in der Mitte längs der Achse des Hebelarmes des Drehmomentschlüssels angeordnet. Die Aussparungen haben die Form von zentrierten Einsenkungen mit einem ebenen Boden, der parallel zu der entsprechenden Fläche, in der die Einsenkung ausgebildet ist, verläuft und gegenüber dieser abgesetzt ist. Die Wände der Einsenkungen sind nach außen geneigt in den Flächen angeordnet, in denen sie in der Richtung suagebildet sind, in der das Drehmoment übertragen wird. Senkrecht zu dieser Richtung sind die Wände der Einsenkung unter rechten Winkeln zu den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gelenkteiles und des Kolbens ausgebildet. Diese Konstruktion ermöglicht dem Anlenkteil ein Kippen, uienn ein maximal zulässiges Drehmoment übertragen uiird, verhindert jedoch eine Bewegung des Anlenkteils senkrecht zu der Richtung der Drehmomentübertragung. Ein peripherer Oberflächenbereich der Stirnflächen sowohl des Kalbens als auch des Gelenkteils liegt zwischen den Kanten der darin zentral engeordneten Einsenkungen und den Umfangsrändern des Kolbens und des Gelenkteils. Der Grund für die l/eruiendung von zentral angeordneten Einsenkungen sowohl im Kolben als auch im Gelenkteil eines herkömmlichen Drehmomentschlüssels besteht darin, daß gewährleistet werden soll, daß das Anlenkteil stets in den Einsenkungen gehalten ist, so daß es längs der Längsachse des Hebelarmes des Drehmamentschlüssels liegt.

Die Herstellung des Kolbens und des Gelenkteils mit den zentralen Einsenkungen ist extrem schwierig. Die erforderliche Bearbeitung, um die zentralen Einsenkungen mit viereckigem Querschnitt in den einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Kolbens und des Gelenkteiles zu erzeugen, erfordert einen Prägevorgang, um das Metall des Kolbens und des Gelenkteiles dadurch zu deformieren, daß zum Deformieren des Metalls ein scharfer Schlag mit beträchtlichem Kraftaufwand gegen diese Bauteile geführt wird. Da sowohl der Kolben als auch das Gelenkteil aus gehärtetem Stahl bestehen, benötigt man eine extrem schwere und teure Stoß- ader Schlagmaschine, um die erforderlichen Einkerbungen in den

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Stirnflächen des Holbens und des Gelenkteiles zu erreichen. Auch wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, uird mit den herkömmlichen Stoß- oder Schlaghämmern lediglich eine Einsenkung von ungefähr 0,75 mm (0,03 inch) Tiefe in den Sirnseiten des Holbens und des GBlenkteiles erreicht. Dies führt zu sehr schmalen Lagerflächen, mit denen die Torsionskräfte über das Anlenkteil übertragen werden. Infolgedessen ist der Druck auf das Anlenkteil, insbesondere an den Hanten, extrem hoch, und die Anlenkteile bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln haben die Neigung, sich im Betrieb abzunutzen, und besitzen somit eine kurze Lebensdauer.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Drehmomentschlüssel anzugeben, der leicht herstellbar ist und der eine größere, nutzbare Lebensdauer als herkömmliche Drehmomentschlüssel besitzt.

Dies wird beim erfindungsgemäßen Drehmomentschlüssel dadurch erreicht, daß man einen Kanal über die gesamte Breite der einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Holbens und des Gelenkteiles einfräst. Die Hanäle ersetzen die zentral angeordneten Einsenkungen, die sonst erforderlich wären , und bringen somit den Einprägevorgang bei der Herstellung von Drehmomentschlüsssln vollständig in Wegfall. Das Anlenkteil ist längs der Achse des Drehmomentschlüssels zentral gehalten und durch einen Anlenkteil-Haltemechanismus, der verschiedene Farmen annehmen kann, daran gehindert, sich innerhalb der Hanäle seitlich zu verschieben. Eine mit einer rechteckigen Öffnung versehene Scheibe mit einem Außendurchmesser, der eng in den hohlen Hebelarm des Drehmamentschlüssels hineinpaßt, gewährleistet, daß das Anlenkteil in einer zentralen Stellung längs der Achse des Drehmomentschlüssels bleibt. Alternativ dazu können parallele Zapfen im Holben oder im Gelenkteil verankert sein, die sich quer zu den darin ausgebildeten Hanälen erstrecken. Die Zapfen sind in einem ausreichenden Abstand voneinander angeordnet, der an das Anlenkteil des Drehmomentschlüssels angepaßt ist« Die auf das Anlenkteil übertragene Hraft kann dazu führen, daß das Anlenkteil gegen die qusr angeordneten Zapfen drückt, die zur Begrenzung des Anlenkteiles im Zentrum des Hanais dienen, um es in einer zentrierten Stellung in der Achse des Drehmomentschlüssels zu halten. Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ermöglicht es, daß sich

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eine axiale Führungsstange in Längsrichtung durch den Kolben erstreckt, um mit dem Anlenkteil in Eingriff zu kommen und eine seitliche Beilegung des Anlenkteiles zu verhindern.

Bei sämtlichen vorstehend genannten Ausführungsformen ist das Anlenkteil seitlich unbeweglich gegenüber einer Bewegung in einer senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung verlaufenden Richtung angeordnet, jedoch hat das Anlenkteil ausreichenden Spielraum in der Ebene der Drehmomentübertragung, so daß es kippen kann, sobald der vorgegebene obere Grenzwert der Kraft erreicht ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sie das Klappergeräusch des Anlenkteiles innerhalb des Drehmomentschlüssels reduziert. Bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln ist das Anlenkteil lose zwischen den beiden zentral angeordneten Einsenkungen in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gelenkteiles und des Kolbens gehalten. Wenn der Drehmomentschlüssel keiner Torsion unterworfen ist, so klappert das Anlenkteil innerhalb seiner Grenzen, wenn der Drehmomentschlüssel herumbewegt wird. Ein derartiges Klappergeräusch ist unerwünscht, da es dem Benutzer den Eindruck vermittelt, daß das Werkzeug verschlissen oder irgendwie defekt ist. Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der eine Scheibe mit einer zentralen rechteckigen Öffnung als Anlenkteil-Haltemechanismus vorgesehen ist, kann die Öffnung in der Scheibe mit einer Stanzmaschine hergestellt sein. Dies schafft Schutzteile oder Schultern an den Kanten der Öffnung, die eng gegen das Anlenkteil passen, die aber dennoch ausreichend vorkragen, um sich umzubiegen, damit sie das Anlenkteil bei seiner LJinkeldrehung relativ zum Gelenkteil und zum Kolben nicht behindern. Dadurch daß das Anlenkteil unbeweglich gehalten wird, auch wenn der Drehmomentschlüssel nicht in Betrieb ist, verhindert diese Ausführungsforn gemäß der Erfindung, daß das Anlenkteil innerhalb des Drehmomentschlüssels klappert, und beseitigt damit eine Beunruhigungsquelle für den Benutzer.

Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Verschleiß beim Kolben weiter reduziert. Während des Betriebs wird der Kolben innerhalb des rohrförmigen Hebelarmes, der das Gelenkteil, das Anlenkteil und

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den Kolben aufnimmt, wiederholt hin und her bewegt, um eine Anpassung an die Bewegung des Anlenkteiles vorzunehmen. Bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln ist der Holben ebenso uie das rohrförmige Gehäuse aus Stahl hergestellt. Daraus resultiert ein wiederholtes Reiben oder Scheuern von Stahl auf Stahl mit der Möglichkeit, daß das Gehäuse vom Kolben über eine Zeitspanne hinweg ausgekehlt oder deformiert wird. Eine derartige Deformation führt dazu, daB der Drehmomentschlüssel schlecht funktioniert und daß der Kolben bei seiner Hin-und-Her-Bewegung ausfällt, wenn der vorgegebene Grenzwert des Drehmomentes erreicht ist, wenn er in eine Riefe oder Binen Bereich mit Kerben oder Kratzern in der Wand des Gehäuses hinein gerät. Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist jedoch der Kolben mit einer zentralen axialen Führungsstange ausgebildet, die in der Nähe des Gelenkteiles in einem Bund oder einer Hülse aus einem Material niedriger Reibung, wie z„B« aus Messing oder Sinterbronze, endet. Durch die Herstellung des Kolbens aus einem derartigen Material mit niedrigem Reibungswiderstand werden Kerben, Kratzer und Deformationen der Innenwände des rohrförmigen Hebelarmes vermieden und somit ein Festhaken oder andere Unregelmäßigkeiten bei der Bewegung des Kalbens innerhalb des Hebelarmes verhindert.

Gemäß der Erfindung wird somit ein verbesserter Drehmomentschlüssel mit einer speziellen Verbindung zwischen dem Gelenkteil, dem Anlenkteil und dem Kolben angegeben. Sowohl der Kolben als auch das Gelenkteil sind mit Kanälen versehen, die über die gesamte Breite ihrer einander gegenüberliegenden Stirnflächen verlaufen, während das Anlenkteil senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung angeordnet ist. Ein Anlenkteilhalter ist vorgesehen, um eine seitliche Bewegung des Anlenkteiles zu verhindern. Der Anlenkteilhalter kann die Form einer flachen Scheibe mit einer zentral darin angeordneten rechteckigen Öffnung aufweisen, er kann in Form von Haltezapfen ausgebildet sein, die sich quer über den Kanal in der Stirnseite des Kolbens erstrecken , oder er kann eine axiale Führungsstange aufweisen, die sich durch, den Kolben erstreckt, mit dem Anlenkteil in Eingriff steht und dieses festhält.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher er-

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läutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer ersten Ausführungsfarm gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht im Schnitt eines Teiles der Ausführungsfarm nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linien 3-3 der Fig. 1; Fig. k einen Querschnitt längs der Linien k-k der Fig. 1; Fig. 5 eine auseinandergezagene Darstellung der l/erbindung van Gelenkteil, Anlenkteil und Kolben bei der Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linien 6-6 der Fig. 1;

Fig. 7 eine Draufsicht im Schnitt zur Erläuterung eines Teiles einer anderen Ausführungsfarm gemäß der Erfindung;

Fig. a einen Querschnitt der Ausführungsform nach Fig. 7 längs der Linien 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 eine Draufsicht im Schnitt zur Erläuterung eines Teiles einer weiteren Ausführungsfarm gemäß der Erfindung;

Fig. 10 eine Seitenansicht im Schnitt zur Erläuterung eines Teiles einer weiteren Ausführungsfarm gsmäS der Erfindung;

Fig. 11 eine Seitenansicht im Schnitt längs der Linien 11-11 der Fig. 10; und in

Fig. 12 eine Draufsicht im Schnitt zur Erläuterung eines Teiles einer weiteren Ausführungsfarm gemäß der Erfindung.

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In den Fig«, 1 und 5 ist ein Drehmomentschlüssel 10 mit einem hohlen rohrförmigen Hebelarm 12 dargestellt, der als Gehäuse für eine Anzahl weiterer Bauteile des Drehmomentschlüssels 10 dient« Innerhalb des Hebelarmes 12 sind ein Gelenkteil 14 _s ein Anlenkteil 48, ein Kolben 2ß und eine Wendelfeder 30 axial ausgefluchtet angeordnete Ferner ist ein Anlenkteilhalter 58 zur Halterung des Anlenkteiles 48 vorgesehen, um zu verhindern , daß sich dieses in Längsrichtung der Kanäle 42 und 50 bewegt, die in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen kD bzuj« 52 des Gelenkteiles 14 bzw» des Kolbens 28 ausgebildet sind«

Das längliche Gelenkteil 14 ist innerhalb des hohlen Hebelarmes angeordnet und als massive Stange ausgebildet, die mit ihrem größeren Ende in einem seitlich angeordneten Ring 16 endet, uie es in Fig„ 2 angedeutet ist« Das Gelenkteil Ik hat einen im allgemeinen elliptischen Querschnitt in der Nähe des Ringes 16, wie es in Fig_o 6 dargestellt ist« Das Gelenkteil 14 nimmt hinsichtlich seines Querschnitts auf einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt an einem relativ dünnen Ende 18 ab«

Der in Fig„ 2 uiiedergegebene, seitlich angeordnete Ring 16 ist mit radial nach innen gerichteten Ratschenzähnen ausgerüstet, die mit einem quer angeordneten, Belastung aufnehmenden Ansatz 20 ineinander greifen und diesen tragen, der einen nach unten verlaufenden Antriebszapfen 22 mit viereckigem Querschnitt aufweist (vgl«, Fig_o 1 und 6). Die zusammenpassenden Ratschenzähne des Ringes 16 und der Ansatz 20 kommen in üblicher Ueise durch die Wirkung einer Feder- oder Rastklinke miteinander in Eingriff bzw« außer Eingriff (vgl« Fig« 2)« Das Gelenkteil 14 ist innerhalb des rohrförmigen Hebelarmes 12 drehbar angeschlossen, und zuiar mit einem Befestigungszepfen 26, der sich durch den Hebelarm 12 und das Gelenkteil 14 parallel zum Belastung aufnehmenden Ansatz 20 erstreckt (vgl« Fig_o 1), um eine begrenzte Drehung des dünnen Endes 18 des Gelenkteiles 14 innerhalb der Begrenzungen des Hebelarmes 12 zu ermöglichen«

Wie in den Fig. 1 und 5 dargestellt, ist der Kolben 28 gegenüber dem dünnen Ende 18 des Gelenkteiles 14 mittels einer Wendelfeder 30 vorgespannt, die gegen die Lagerscheibe 66 gerichtet ist und in einstellbarem Maße komprimiert ist; dies erfolgt durch relative Uerschiebung des kon-

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zentrischen rohrförmigen Handgriffes 32 längs der äußeren Gewindefläche des kalibrierten Bundes 34, der auf dem rohrförmigen Hebelarm 12 montiert ist. Ein gerändelter oder geriffelter Ring 36, der innerhalb des Handgriffes 32 gehalten ist, ermöglicht mit den Fingern eine Einstellung der Kompression der Wendelfeder 30, die am Handgriff 32 mittels einer Verriegelungsmutter 38 befestigt ist.

Das dünne Ende 18 des Gelenkteiles 14 endet in einer senkrecht zur Achse des Gelenkteiles 14 verlaufenden Stirnfläche 40. Ein Kanal 42 ist über die gesamte Breite der Stirnfläche 40 eingefräst und besitzt einen ebenen Boden 44 mit schrägen Wänden 46, uiie es in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben ist. Der Kanal 42 ist senkrecht zur Richtung der Längserstreckung des Gelenkteiles 14 orientiert und entfernt vom Antriebszapfen 22 angeordnet soiüie quer zur Ebene der Drehmomentübertragung zum Hebelarm 12 in senkrechter Anordnung orientiert, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Ein als Block ausgebildetes Anlenkteil 48 in Form eines rechteckigen Prismas, das längs der Achse des rohrförmigen Hebelarmes 12 orientiert ist, sitzt normalerweise in einer Anordnung im Kanal 42 des dünnen Endes 18 des Gelenkteiles 14 in der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung. Der Kolben 28 nimmt das Anlenkteil 48 ebenfalls in einem Kanal 50 in einer gegenüberliegenden Stirnfläche 52 auf, die der Stirnfläche 40 des Gelenkteiles 14 gegenüber liegt. Der Kanal 50 ist ebenso wie der Kanal über die gesamte Breite der Stirnfläche 52 eingefräst und besitzt einen ebenen Boden 54 mit schräg nach außen geneigten Wänden 56, die vom Boden 54 ausgehen (vgl. Fig. 2 und 4). Der Kanal 50 ist ebenfalls quer ausgerichtet, vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung zum Hebelarm 12. Da beide Kanäle 42 und 50 in die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gelenkteiles 14 und des Kolbens 28 eingefräst werden können, können sie viel tiefer ausgebildet sein als die Aussparungen, die normalerweise bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln in die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gelenkteiles und des Kolbens eingeprägt werden. Während eingeprägte Aussparungen bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln normalerweise auf eine Tiefe von ungefähr 0,75 mm (0,03 inch) begrenzt sind, werden die Kanäle 42 und 50

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vorzugsweise mit einer Tiefe von ungefähr 1,75 mm (0,07 inch) eingefräst, so daß ihre schrägen Wände eine viel größere Lagerfläche bilden, um bei der Kraftübertragung auf das Anlenkteil kB zu wirken»

Ein Anlenkteil-Haltemechanismus in Form eines als Scheibe ausgebildeten Anlenkteilhalters 5Θ mit einer darin angeordneten rechteckigen Öffnung 60 ist in Fig„ 5 wiedergegebenund dient als Führung für das Anlenkteil kB, das darin gehalten oder engeschäkelt liegt, wobei das eine Ende normalerweise bündig gegen den Boden kk des Kanals k2 im Gelenkteil 1U und das andere Ende normalerweise bündig gegen den Boden 5k des Kanals 50 im Kolben 28 sitzt.

Die die Vorspannung aufbringende Wendelfeder 30 kann durch Verschiebung des Handgriffes 32 in Richtung auf den mit dem Werkstück in Eingriff kommenden Antriebszapfen 22 bzw. von diesem weg eingestellt werden, wobei sie gegen eine Lagerscheibe 66 drückt, um eine vorgegebene Vorspannungskraft auszuüben, die den Kolben 2Θ und das Anlenkteil kB gegen das Gelenkteil 14 andrückt, um das Anlenkteil kB in seiner Sitzposition in den Kanälen kZ und 5D zu halten. Eine Drehung des Hebelarmes 12 mit einem einen vorgegebenen Grenzwert überschreitenden Drehmoment in die eine oder andere Richtung in der Ebene der Fig. 2, die gegen eine Last am Belastung aufnehmenden Antriebszapfen 22 nach Fig. 1 arbeitet, wird jedoch dazu führen, daß das Anlenkteil kB in die Position nach Fig. 2 kippt.

Nimmt man beispielsweise auf Fig. 2 Bezug, so wird der Hebelarm 12, wenn er im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles 62 gedreht wird, das Gelenkteil Ik in die axial ausgefluchtete Position nach Fig. 1 mitnehmen, bis der obere Grenzwert des Drehmoments erreicht ist. Wenn dieser Fall eintritt, wirkt der Widerstand der Last auf den Belastung aufnehmenden Antriebszapfen 22 der Rotation des Hebelarmes entgegen, und zwar in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn, wie sie durch den Pfeil 64 in Fig_o 2 angedeutet ist. Bei dem vorgegebenen oberen Grenzwert des Drehmoments auf den Hebelarm 12 ist die bei Sk wirkende Widerstandskraft ausreichend groß, um das Gelenkteil 14 in der Position zu halten, und zwar trotz der Drehung des Hebelarmes 12. Der Hebelarm 12 setzt dann seine Drehung um

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eine kurze Strecke fort, bis seine Innenwand mit dem Gelenkteil 14 am dünnen Ende 18 in Berührung kommt. Da der Kalben 28 nicht die seitliche Bewegung des Gelenkteiles 14 innerhalb des Hebelarmes 12 ausführen kann, IMBt sich diese Drehung des Hebelarmes 12 nur dadurch erreichen, daß das Anlenkteil 48 sich in die Position nach Fig. 2 dreht oder kippt. Diese üJinkeldrehung des Anlenkteiles 48 drückt den Kolben 28 axial zurück und weg von dem Belastung aufnehmenden Ansatz 20, wobei die Vorspannung der Wendelfeder 3D überwunden wird. Das Kippen des Anlenkteiles 48 erfolgt mit einem hörbaren Klick, wenn das Anlenkteil kippt und seine Flächen mit den geneigten Wänden 46 bzw. 56 der Kanäle 42 bzw. 50 zusammentreffen. Zum gleichen Zeitpunkt wird die Drehung des Hebelarmes 12, die bis zu diesem Zeitpunkt nur durch Überwindung eines großen Widerstandes stattfinden kannte, plötzlich für eine kurze Strecke erleichtert, wenn das Anlenkteil 48 nachgibt und kippt. Der Bedienungsmann des Drehmomentschlüssels erhält auf diese Weise das Signal, daß der vorgegebene obere Grenzwert des Drehmoments erreicht ist.

Durch den in Form einer Scheibe ausgebildeten Anlenkteilhalter 58 mit seiner Öffnung (vgl. Fig. 5) wird das Anlenkteil 48 daran gehindert, sich vollständig seitlich zu drehen ader aus den Kanälen 42 und 50 herauszukommen. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die längere Abmessung ader größere Achse der rechteckigen Öffnung SD in einer Richtung liegt, die senkrecht zur Orientierung des Belastung aufnehmenden Antriebszapfens 22 und parallel zur Ebene der Drehmomentübertragung verläuft. Dies ermöglicht dem Anlenkteil 48 ein Kippen in dem gewünschten Maße, wie es in Fig. 2 angedeutet ist. Die seitliche Halterung, die von der kürzeren rechteckigen Abmessung der Öffnung SO längs der kleineren Achse auf das Anlenkteil 48 ausgeübt wird, dient zur Halterung des Anlenkteiles 48 innerhalb des Anlenkteilhalters 58 und begrenzt seine seitliche Auslenkung längs der Kanäle 42 und 50 innerhalb der Grenzen des Hebelarmes 12.

Durch l/erwendung der Kanäle 42 und 5D_S die sich vollständig über die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gelenkteiles 14 bzw. des Kolbens 28 erstrecken, in Zusammenarbeit mit dem in Form einer Scheibe ausgebildeten Anlenkteilhalter 58 (vgl* Fig_e 5) wird das Erfordernis

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von eingeprägten Aussparungen im Gelenkteil und im Halben vollständig beseitigte Wie bereits erwähnt, erleichtert dies die Herstellung des Drehmomentschlüssels 10 beträchtlich und reduziert damit seine Kasten in beträchtlichem MaSe₀ Da es außerdem möglich ist, die Kanäle UI und 50 in das Geienkteil 1** bzw. den Halben 28 mit einer wesentlich größeren Tiefe einzufrasen, als sie mit eingeprägten Aussparungen erzielbar ist, wird eine größere Lagerfläche auf den geneigten Wänden kB und 56 der Hanäle UZ bzw»50 geschaffen„ Diese vergrößerte Lagerfläche reduziert die Konzentration der Kräfte auf die Kanten des Anlenkteiles UB, verringert somit eines Verschlechterung dieses Bauteiles und erhöht die nutzbare Lebensdauer des Drehmomentschlüssels 1Go

Ferner sind andere Ausführungsfarmen als die in den Fig„ 1-6 dargestellte Ausführungsfarm möglich„ Beispielsweise zeigen die Fig. 7 und ß eine andere Form des Anlenkteilhalters, bei dem ein Paar von parallelen Messingzapfen 68 auf beiden Seiten oberhalb und unterhalb des Anlenkteiles UB zwischen dem Gelenkteil 1^ und dem Kalben UB angeordnet sind» Die Messingzapfen 68 erstrecken sich senkrecht zur Ausfluchtung des Kanals 50 in der Stirnfläche 52 des Kalbens 28«, Die Messingzapfen 68 werden durch seitlich verlaufende und quer angeordnete Öffnungen aberhalb und unterhalb des Anlenkteiles **8 vollständig durch den Halbsn 28 eings= sstzt und darin innerhalb der Grenzen des rohrförmigen Hebelarmes 12 unbeweglich angeordnet« Die Messingzapfen 68 verhindern auf diese Weise eine Bewegung des Anlenkteiles ^8 über die Länge des Kanals 50 und haltern somit das Anlenkteil 48 längs der Mittellinie des Hebelarmes Es darf darauf hingewiesen werden, daß das Anlenkteil UB immer noch die Möglichkeit besitzt, in den Richtungen der Drehmomentübertragung, die durch die Pfeile 70 und 72 in Fig., 7 angedeutet sind, seitlich zu kippen. Das bedeutet, daß das Anlenkteil UB immer noch eine Position einer winkelmäßigen Drehung annehmen kann, die gegenüber der einen oder anderen schrägen Wand 56 des Kanals 50 im Kolben 28 geneigt ist, und zwar in ähnlicher Weise wie in Fig„ 2 dargestellt=

Die Ausführungsfarm nach Fig„ 9 weist einen Anlenkteilhalter in Form Binar axialen Führungsstange IU mit einem geriffelten oder gerillten Ende 76 auf, das auf das Werkstück ausgerichtet ist und an dem der

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Kolben 28' in verriegelndem Eingriff befestigt ist. Der Kolben 28' besitzt eine axiale Bohrung mit reduziertem Durchmesser zur Aufnahme des Endes 76 der Führungsstange 7k und ferner zur Aufnahme des Führungszapfens 78, der sich zu der quer verlaufenden Sirnflache 52' des Kolbens 28' erstreckt, in der der Kanal 50' ausgebildet ist. Der Führungszapfen 78 erstreckt sich in einen in der Stirnfläche des Anlenkteiles kB^x ausgebildeten zylindrischen Hohlraum 82, der auf den Kanal 50' ausgerichtet ist. Das Anlenkteil kB' bleibt in Kontakt mit einer aus Stahl gebildeten konkaven, trogförmigen Aussparung 8D und bleibt in Kontakt und in geometrischer Anpassung an den Kanal 50'. Der Hohlraum 82 im Anlenkteil 48' meist einen ausreichenden Durchmesser auf, so daß das Anlenkteil 48' relativ zum Führungszapfen 78 kippen kann, jedoch immer noch in seiner Stellung vom Führungszapfen 78 längs der zentralen axialen Ausfluchtung des Kolbens 28' gehalten ujird.

Die Ausführungsformen nach Fig. 10 und 11 zeigen einen Anlenkteilhalter Bk, der in vielerlei Hinsicht ähnlich ausgebildet ist wie der Anlenkteilhalter 58 nach Fig. 1-6. Der Anlenkteilhalter Bk ist jedoch aus einer Scheibe gebildet, die im Zentrum unter Verwendung eines rechteckigen Stanzwerkzeugs mit einer Stanzpresse perforiert ist, so daß sich an der Perforation Kanten bilden, die nach innen geneigt sind und sich parallel zur Richtung der Kraftaufbringung auf das Stanzwerkzeug erstrecken. Die nach innen verlaufenden, vorstehenden oder auskragenden Kanten 86 bleiben in Kontakt mit dem Anlenkteil kB, sind jedoch ausreichend flexibel, so daß das Anlenkteil kB kippen kann, um eine Position in Kontakt mit der einen oder anderen geneigten Wand 56 des Kanals 50 anzunehmen. Da jedoch die Kanten in Kontakt mit dem Anlenkteil kB bleiben, hindern sie das Anlenkteil kB daran, innerhalb des Drehmomentschlüssels 10 zu klappern. Ein Klappergeräusch, uiie es häufig in Verbindung mit herkömmlichen Drehmomentschlüsseln auf Grund einer Bewegung des Anlenkteiles in diesem Werzeug auftritt, ist eine Störungsquelle für den Benutzer und gibt Anlaß zur Besorgnis, daß der Drehmomentschlüssel falsch eingestellt oder zu einem beträchtlichen Grade verschlissen und abgenutzt ist. Durch Beseitigung dieses unerwünschten Klappergeräusches wird diese Besorgnis bei dem neuartigen Drehmomentschlüssel vermieden.

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Eine weitere Ausführungsfarm der Verbindung zwischen dem Kolben und dem Gelenkteil 14 ist in Fig. 12 dargestellt» Bei dieser Ausführungsfarm besitzt ein aus gehärtetem Stahl bestehender Kern 88 des Kalbens einen beträchtlich kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des ihn umgebenden rohrförmigen Hebelarmes 12- Der dazwischen liegende Raum ujird uon einer ringförmigen Hülse 9D aus einem Material mit niedrigem Reibungswiderstand, wie z.B. Messing oder Sinterbronze, ausgefüllt. Bei herkömmlichen Drehmomentschlüsseln führt das kontinuierliche Arbeiten eines Kolbens gegen den ihn umgebenden, rohrförmigen Hebelarm und die aus dem Kippen des Anlenkteiles kB resultierende Hin- und-Her-Bewegung häufig zu Kratzern und Riefen an den Innenwänden des Hebelarmes 12. Durch die Anordnung einer derartigen einen Mantel bildenden Hülse 90 aus einem Material mit niedrigem Reibungswiderstand um den Kolben 88 werden Kratzer oder Riefen nahezu vollständig vermieden. Statt dessen wird, wenn extreme Beanspruchungen zwischen der Hülse 90 und der umgebenden Innenwand des Hebelarmes 12 auftreten, die Hülse 90 leicht deformiert und nicht die Innenwand des Hebelarmes. Eine derartige Deformation ist nicht besonders schädlich, zumindest nicht in dem Maße, wie es bei der reinen Hin-und-Her-Bewegung des Kalbens 88 und der Hülse innerhalb des Hebelarmes 12 auftritt.

Der Kolben 88 ist auf das geriffelte Ende einer axialen Führungsstange 92 aufgekeilt, die sich zu dem vom Werkstück abgelegenen Ende des Drehmomentschlüssels erstreckt. Eine Scheibe 9k mit einem darin ausgebildeten rechteckigen Loch ist, ähnlich wie der in Form einer Scheibe ausgebildete Anlenkteilhalter 58 nach Fig. 5, innen in einer vom Gelenkteil 1i* zurückgesetzten Position innerhalb einer kreisförmigen Bohrung angeordnet, so daß sie auf einem inneren, quer verlaufenden ringförmigen Absatz in der Hülse 90 sitzt. Im Gelenkteil 14 und im Kern 88 des Kolbens sind die mit 96 bzw. 98 bezeichneten Kanäle ausgebildet. Das Anlenkteil kB bleibt mit diesen Kanälen 96 und 98 in Kontakt, wenn es sich entweder in der Sitzposition nach Fig. 12 oder einer gedrehten bzw. gekippten Position befindet, wie sie beispielsweise im Zusammenhang der Ausführungsfarm nach Fig. 2 geschildert wurde.

Es ist einsichtig, daß zahlreiche Veränderungen, Modifikationsn und

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alternative Ausführungsfarmen der Erfindung möglich sind und vom fundamentalen Konzept der Erfindung mitumfaßt werden. Dementsprechend ist die Erfindung nicht auf die speziell beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern diese sind lediglich beispielhaft aufzufassen.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Drehmomentschlüssel, gekennzeichnet durch einen hohlen rohrförmigen Hebelarm (12); durch ein längliches Gelenkteil (14), das innerhalb des hohlen Hebelarmes (12) untergebracht ist und eine Belastung aufnehmende Einrichtung (20, 22) an einem Ende trägt und das unmittelbar an den rohrförmigen Hebelarm (12) drehbar angeschlossen ist, so daß ein Drehmoment vom Hebelarm (12) auf die Belastung aufnehmende Einrichtung (20, 22) übertragbar ist, uährend das Gelenkteil einen über die gesamte Breite seiner Stirnfläche (40) laufenden Kanal (42) mit schrägen Wänden (46) aufweist, der senkrecht zur Richtung der Längserstreckung verläuft und entfernt von der Belastung aufnehmenden Einrichtung (20, 22) angeordnet ist,

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   wobei der Kanal (42) quer relativ zur Ebene der Drehmomentübertragung orientiert ist;

   durch ein innerhalb des rohrförmigen Hebelarms (12) angeordnetes Anlenkteil (48), das in Form eines rechteckigen Prismas ausgebildet und zwischen einer Sitzposition in dem Kanal (42) sowie einer gegenüber dieser Sitzposition winkelmäSig verschobenen Position bewegbar ist;

   durch einen innerhalb des rohrförmigen Hebelarms (12) angeordneten Kalben (28) mit einer senkrecht dazu verlaufenden Stirnfläche (52) und einem in dieser Stirnfläche ausgebildeten Kanal (50), der relativ zur Ebene der Drehmomentübertragung quer angeordnet ist und sich über die gesamte Breite der Stirnfläche (52) an dem der Belastung aufnehmenden Einrichtung (20, 22) nächst gelegenen Ende erstreckt und das Anlenkteil (48) aufnimmt; durch eine gegenüber dem rohrförmigen Hebelarm (12) verankerte Uorspannungseinrichtung (30), die den Kolben (28) elastisch gegenüber der Belastung aufnehmenden Einrichtung (20, 22) vorspannt und das Anlenkteil (48) mit vorgegebener Kraft in seine Sitzposition drückt; und

   durch einen innerhalb des rohrförmigen Hebelarms (12) angeordneten Anlenkteilhalter (58), der eine seitliche Begrenzung bildet und eine Bewegung des Anlenkteils (48) senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung verhindert.
2. 2. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkteilhalter (58) eine Scheibe mit einer darin ausgebildeten rechteckigen Öffnung (60) ist, die innerhalb des rohrförmigen Hebelarms (12) senkrecht zu diesem zwischen dem Gelenkteil (14) und dem Kolben (28) angeordnet ist, das Anlenkteil (48) hält und seine seitliche Auslenkung längs der Kanäle (42, 50) innerhalb der Grenzen des Hebelarms (12) begrenzt.
3. 3. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckige Öffnung (60) mit einer größeren Achse senkrecht zur Ebene der Drehmomentübertragung und mit einer kleineren Achse in der Ebene der Drehmomentübertragung ausgebildet ist.

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4. 4. DrehmDmentschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkteilhalter parallele Zapfen (6B) aufmeist, die zu beiden Seiten des Anlenkteils CtS) zwischen dem Gelenkteil (14) und dem Kolben (28) angeordnet sind und sich senkrecht zur Ausfluchtung des Hanais (50) in der Stirnfläche (52) des Kalbens (28) erstrecken und in ihrer Position relativ zu diesem verriegelt sind.
5. 5. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkteilhalter (84) eine zwischen dem Gelenkteil (iif) und dem Kolben (28.· angeordnete Scheibe ist, die mit einer darin ausgebildeten rechteckigen Perforation sowie Kanten (86) an der Perforation ausgebildet ist, welche gegenüber dem Gelenkteil (14) geneigt sind und gegenüber denen sich das Anlenkteil (48) in Kontakt beuiegt.
6. 6. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkteilhalter (84) eine axiale Führungsstange (74) aufweist, die sich" in Längsrichtung durch den Kolben (28·) in Eingriff mit dem Anlenkteil (48') erstreckt und das Anlenkteil (48') in dem in der Stirnfläche (50') des Kolbens (28') ausgebildeten Kanal (52') hält.
7. 7. DrehmDmentschlüssel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (88) von einer axialen Führungsstange (92) und einer ringförmigen Hülse (90), die um diese angeordnet ist und aus einem Material mit niedrigem Reibungsuiiderstand besteht, umfaßt ist.
8. 8. Drehmomentschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben von einer axialen Führungsstange (92), einem darum angeordneten ringförmigen Kern (88) mit einem darin angeordneten Kanal (98) des Kolbens sowie einer darum angeordneten, ringförmigen Hülse (90) umfaßt ist, welche um den Kern (88) angeordnet und an ihn angeschlossen ist und somit den Anlenkteilhalter (94) trägt.

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