DE3610508A1 - Ratschenschluessel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ratschenschlüssel der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiger Ratschenschlüssel ist aus der DE-PS
31 29 710 bekannt. Schlüssel ähnlicher Gattung sind ferner
aus der DE-PS 9 51 708, der DE-AS 11 50 930, der US-PS
23 76 575, der US-PS 27 60 394 oder dem DE-GM 76 22 480
bekannt.
Bei den bekannten Schlüsseln ist das Zusammenfügen des
Kopfes und der Sperrelemente mit den elastischen Mitteln
und der Nuß relativ umständlich, da eine Vielzahl von Einzelteilen
zusammengesetzt werden muß. Außerdem sind die
Einzelteile nicht unverlierbar angeordnet.
Gattungsgemäß handelt es sich um einen radial aufsetzbaren
Ratschenschlüssel, welcher ungeachtet der durch die Maulöffnung
unterbrochenen Verzahnung nicht nur große Drehmomente
überträgt, sondern auch dann ein Rotieren des zu
schraubenden Bauteiles herbeizuführen vermag, wenn die
Raumverhältnisse ein Schwenken des Schlüsselarmes lediglich
um wenige Winkelgrade gestatten, also in Fällen, in
denen sogar ein normaler Sechskantschlüssel nicht mehr
verwendbar ist.
Bei den bisher bekannt gewordenen Ratschenschlüsseln mit
offenem Maul erfolgt das Einrasten der Klinken in die
Zahnlücken unter relativ hohem Andruck der federnden
Bauteile, was insbesondere zwei Nachteile mit sich bringt:
- 1. Bei einem bestimmten Gewindereibungsbereich rasten deren Klinken zwar ein, aber infolge des besagten hohen Federdrucks nicht wieder aus, so daß beim Betätigen des Ratschenarmes die Nuß und das zu schraubende Bauteil der Hin- und Herbewegung des Ratschenarmes folgen, ein Rundtransport des Bauteiles also nicht zustandekommen kann.
- 2. Bei der Mehrzahl aller Schraubvorgänge wird die Nuß eine Endstellung einnehmen, welche ein radiales Abziehen des Werkzeuges erst möglich macht, wenn die Nuß, nachdem sie vom Werkstück axial abgezogen wurde, manuell so weit geschwenkt wird, bis sich ihr Maul mit dem des Schlüsselkopfes deckt. Diese Betätigung kann jedoch bei den bisherigen Ratschen infolge des die Nuß blockierenden hohen Federdruckes nicht ohne Hinzuziehung eines zusätzlichen Werkzeuges ausgeführt werden.
Der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ratschenschlüssel
der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern,
daß er einerseits rationeller herstellbar und
andererseits einfacher und sicherer in der Handhabung ist.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es also
gleichzeitig zwei an sich in unterschiedliche Richtungen
zielende Vorteile zu erreichen, wobei die Vereinfachung
der Herstellung über eine kostengünstigere Fertigung zu
einer ausgedehnteren Verbreitung des Werkzeugs führt, die
wegen der verbesserten Handhabung wiederum eine vergrößerte
Aufnahmebereitschaft der betreffenden Abnehmerkreise
hervorruft, was wiederum erneut zu einer Verringerung
der Fertigungskosten führt.
Gegenüber dem Stand der Technik hat der erfindungsgemäße
Schlüssel in günstiger Ausgestaltung insbesondere noch
zwei wesentliche Vorteile:
- 1. Die Versteifung des Schlüsselkopfes erfolgt mittels einer rohrförmigen Wandung, die das Maul umgibt und sich in der teilkreisförmigen Struktur der Halbschalen abstützt. Dabei bildet die äußere Form des Kopfes - wie bei den bekannten Schlüsseln - einen erhabenen Bereich mit teilkreisförmigem Umfang. Ist das Gehäuse wie beim Erfindungsgegenstand hohl, so ergeben sich entsprechende teilkreisförmige Wandungsteile, an die sich der rohrförmige Teil anlegen kann, so daß eine wesentliche Versteifung der Struktur gegen Verwindung erzielt wird. Die rohrförmige Wandung kann in bevorzugter Ausführung auch Träger oder Teil der Federelemente sein.
- 2. Durch die besondere Gestaltung der Eingriffsflächen der Sperrelemente sind keine äußeren Kräfte erforderlich, um diese in Eingriff zu halten.
Der erfindungsgemäße Schlüssel ist insbesondere auch für
eine programmgesteuerte und/oder vollautomatische Fertigung
geeignet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen
mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in der Draufsicht,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,
im Schnitt,
Fig. 3 bis 5 und 8 Details desselben Ausführungsbeispiels
sowie
Fig. 6 und 7 Einzelheiten von Varianten des Ausführungsbeispiels.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels
ist ein maulförmiges Kopfteil 1 mit einem Arm 11 versehen,
der aus zwei aus Metall oder Kunststoff geformten Halbschalen
besteht, die im Bereich von Befestigungsnocken
bildenden Vertiefungen 12 mittels eines Hohlniets 13
miteinander verbunden sind.
Im Kopfteil 1 ist eine Nuß 2 gelagert, welche ein Maul 21
aufweist sowie zylindrische Ansätze 22, die innerhalb des
einen Kreisbogen von mehr als 180° umschließenden Mauls
der beiden Halbschalen 1 a und 1 b gelagert und durch die
einen vergrößerten Radius bildenden Zähne 23 gegen Herausfallen
in axialer Richtung gesichert werden. Die Nuß 2 ist
zur Verdeutlichung in Fig. 3 separat wiedergegeben. Die
Ober- und Unterseite (24) der Nuß weist eine Kordierung
oder sonstige griffgünstige Gestaltung auf, welche geeignet
ist, die Nuß gegebenenfalls manuell in die Ausgangsstellung
zu überführen.
Eine der sechs Klinken 3 ist in Fig. 4 vergrößert wiedergegeben.
Zwei zylindrische Ansätze 32 bilden Achsstummel,
welche die Klinken in entsprechenden kreisförmigen Aussparungen
14 der beiden Halbschalen des Kopfteils 1 drehbar
lagern.
Die Klinken 3 werden mittels in eine einen Teil eines zylindrischen
Rohrs bildenden Wandung 4 eingearbeiteter
Federelemente 41 in ihrer Sperrstellung gehalten. Die
Federelemente sind durch U-förmige Ausstanzungen erzeugt
und geringfügig nach innen abgewinkelt oder in sonstiger
Weise so geformt, daß ihre freien Enden in den Innenraum
hineinragen. Die Wandung 4 bildet einerseits ein versteifendes
Element für die beiden Halbschalen im Bereich des
Kopfes, so daß hohe Betätigungskräfte übertragen werden
können, und ist andererseits ein wesentliches mechanisches
Funktionselement im Zusammenwirken mit den Klinken 3. Da
die Verzahnung 23 selbsthemmend ist, braucht auf die
Klinken nur eine verhältnismäßig geringe Kraft ausgeübt zu
werden, um die kleinen Massen der Klinken zu bewegen und
die (wegen der Achslagerung ebenfalls geringen) Reibkräfte
zu überwinden.
Fig. 1 läßt weiterhin erkennen, daß, wenn für den Arm
11 nur eine geringe Schwenkmöglichkeit besteht, die
gewählte Klinkenanordnung nicht erst nach 30 oder 40° ein
neuerliches Einrasten ermöglicht, sondern bereits nach
10°; beim Zurückschwenken entgegen dem Uhrzeigersinn
rastet nämlich nicht die Klinke 314 in die benachbarte, um
40° entfernte Zahnlücke, sondern die Klinke 316 in die
Lücke zwischen den Zähnen 218 und 219, bis wohin nur ein
Weg von 10° zurückzulegen ist. Dieser Effekt spielt eine
besondere Rolle zumal bei Arbeiten auf beengtem Raum.
Demnach leistet der Ratschenschlüssel nach der vorliegenden
Erfindung Verschraubungsarbeit auch noch in Fällen,
wenn ein üblicher Sechskantschlüssel, selbst, wenn dessen
Maulachse gegen die des Schlüsselarmes geneigt ist, nicht
mehr zu greifen vermag.
Die dichte Aufeinanderfolge von Eingriffsmöglichkeiten
wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß
die Teilung der der Nuß zugeteilten Zähne (Zahnlücken)
eine andere ist als die für die Anordnung der Klinken benutzte
Teilung - es wird eine Art Nonien-Prinzip verwendet.
In diesem Falle besitzt der (volle Zahnkreis zwölf, die
(nicht unterbrochene) Klinkenanordnung neun Kraftübertragungspunkte.
Nach der Rechenvorschrift ist
(wobei w den Weg des Griffes in Winkelgraden, z 1 die
Zähnezahl und z 2 die Klinkenzahl sowie q den größten den
beiden Zahlen gemeinsamen Teiler bildet. Im dargestellten
Beispiel hat der Teiler (volle Zähnezahl 12, volle Klinkenzahl 9)
den Wert 3. So ergibt sich q mit 10.
Auf diese Weise läßt sich also ein sehr kleiner Nachgreifweg
erreichen, ohne daß dabei die Zahl der Zähne so groß
würde, daß sie in ihrer Festigkeit beeinträchtigt sind.
Anders als bei anderen bekannt gewordenen Ratschen besteht
hier die Aufgabe der elastischen Organe gemäß Fig. 1, 2
und 5 nicht darin, die Klinken 3 in den Zahnlücken festzuhalten,
sondern darin, die während des Rotierens der Nuß
von deren Zähnen beiseite geschobenen Klinken 3 derart an
diese anzulegen, daß sie unverzüglich in sich bietende
Lücken einrasten; hierzu bedarf es lediglich einer Federkraft
von wenigen Bruchteilen eines Newton, abgestellt auf
die Masse der Klinke und die Reibung der Lagerzapfen.
Damit ist die Federwirkung gering, daß das Rotieren der
Nuß kaum merklich behindert wird.
Zum Lösen des Schlüssels von einer Mutter auf einem Gewinde,
dessen Enden nicht zugänglich sind, wird ersterer
zunächst durch axiales Verschieben außer Eingriff mit der
Mutter gebracht, um dann die Nuß so weit zu drehen, daß
nunmehr der ganze Schlüssel abgezogen werden kann. Dies
wird dadurch erleichtert, daß das Abziehen über das
Gewinde und somit ein Bauteil hinweg geschieht, dessen
Durchmesser weit unterhalb der Maulweite liegt.
Zum Drehen der Nuß verschiebt man bevorzugt die herausragenden
Zähne mit der Fingerspitze; sind diese verdeckt, so
erreicht man die z. B. kordelartig aufgerauhten Stirnflächen
24 der zylindrischen Nußansätze 22; auch kann man
die letzten ein wenig länger und größer im Durchmesser
auslegen, so daß diese Kerben der Verzahnung aufweisen,
welche ebenfalls dem ziehenden oder schiebenden Finger,
der ja nur eine geringe Kraft aufzuwenden hat, hinreichend
Halt geben.
Mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen 5 bzw. 5′ (Beispiele
zeigen hierzu die Fig. 6 und 7) läßt sich das Maul der
Nuß 2′ bzw. 2″ für mehr als eine Schlüsselweite herrichten;
damit ist unter Verwendung eines Doppelmaul-Schlüssels
mit den Originalweiten von 14 und 22 mm bereits fast
ein Drittel der genormten Maulweiten erfaßbar. Es ist
ersichtlich, daß die Einsätze 5 bzw. 5′ mittels Klammern
51 (Fig. 7) von innen her elastisch über die zylindrischen
Ansätze 22′, welche der Lagerung der Nuß innerhalb
der Halbschalen dienen, geschnappt werden können, ohne die
Drehbarkeit der Nüsse selbst zu beeinträchtigen. Entsprechendes
gilt für die Variante 5, die mit Sicken 52
versehen ist, welche in entsprechende Ausnehmungen 25 an
den Innenseiten 21′ der Nuß 2′ einschnappen. Auf diese
Weise können die Einsatzteile auch jederzeit problemlos
entfernt werden.
Erwähnt sei ferner, daß bei der hier gewählten Konstruktion
die Außenmaße des Schlüsselkopfes zur Maulweite sich
verhalten wie 2,37 zu 1 - das entsprechende Verhältnis
normaler Sechskantschlüssel liegt bei 2,28 zu 1 - so daß
das neuartige Werkzeuges trotz der für eine komfortable
Bedienung vorgesehenen Maßnahmen insgesamt eine schlanke
Form aufweist. Auch ist wesentlich, daß - anders als bei
üblichen Schlüsseln - lediglich für die wenig gewichtige
Nuß hochlegierte Stähle verwendet werden müssen.
Die Konstruktion der Einzelteile erbringt insgesamt eine
Bauform, welche nur eine geringe Anzahl von Einzelteilen
erfordert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird als Schalenteil
für das Kopf- und Griffteil 1 ein in zwei Ebenen
gekrümmtes Blech verwendet, dessen Kontur im Anschluß an
die Biegearbeit beschnitten wird, wodurch der abschließende
Rand eine Kante bildet; Ober- und Unterschale sind
hierbei bis auf die Bohrungen übereinstimmend ausgebildet.
Die Korrespondenz der Bohrungen für die Klinkenaufhängung
ist dadurch gesichert, daß diese mit demselben Werkzeug
jeweils zum einen von der Außen- und zum anderen von der
Innenseite des Schlüsselkopfteiles gelocht werden.
Um den Griff zu verstärken und die Längskanten der
Blechteile 1 a und 1 b des Griffs sicher zu verbinden und
auch bei rauhester Behandlung des Werkzeuges ein seitliches
Verschieben der Schalenteile gegeneinander auszuschalten,
sind diese mit einer Sicherung in Gestalt
eines flach gedrückten Rohres 6 (gemäß Fig. 8) ausgefüllt.
Die dargestellte Konstruktion ermöglicht - entsprechend
den jeweiligen Anforderungen - eine Anzahl von vorteilhaften
Varianten. Der dem Gehäuseaufbau Halt gebende Blechstreifen 4
bildet eine Überbrückung der Lücke des vom
Umfang des Schlüsselkopfes gebildeten Kreisbogens zum
Griff hin (Fig. 1). Er erhält einen etwas größeren Krümmungsradius,
damit er sich der Außenwandung mit leichtem
Druck klapperfrei anlegt.
Die Herstellung des Federaufbaues nach Fig. 5 erfolgt
bevorzugt aus Bandmaterial (Stahl, Bronze, Kunststoff oder
dergl.) mittels eines Folgewerkzeuges, welches nacheinander
die Zungenenden freilegt, ankippt, die Restzungen
freilegt und aus der Bandebene herausbiegt; das vom Werkzeug
ausgestoßene Band wird anschließend auf die benötigte
Länge zerlegt.
Für die Herstellung der im Querschnitt unsymmetrischen
Klinken 3 nach Fig. 4 wird zunächst (z. B. nichtrostendes)
Stangenmaterial gefertigt, welches dann in Automaten, von
einer Spezialpatrone gehalten, mit den Ansätzen versehen
und auf Länge gebracht wird. In günstiger Weise lassen
sich auch hochfeste Teile aus Kunststoff oder Keramik einsetzen,
was insbesondere auch für die Nuß gilt.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel.
Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar,
welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
Claims (6)
1. Ratschenschlüssel mit in einem maulförmigen Kopf
eines Hebels drehbar gelagertem maulförmigen Futter mit
Sperrzähnen, die mit im Kopf angeordneten Zwischengliedern
ein Gesperre bilden, wobei die Anordnung so getroffen ist,
daß die Kraftübertragung bei Drehung des Futters im Kopf
trotz an den Mäulern vorgesehener Zwischenglieder gesichert
bleibt, die als federbelastete Sperrklinken ausgebildet
sind und in gleichen Abständen über den verbleibenden
Außenumfang des Futters verteilten Sperrzähnen einer
vorgegebenen Teilung folgen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrklinken (3) mittels als zylindrische Ansätze
(32) ausgebildeter Achsstummel in entsprechenden Aussparungen
(14) des in Form von zwei äquatorial geteilten
Halbschalen (1 a und 1 b) ausgebildeten Kopfes (1) schwenkbar
gelagert sind.
2. Ratschenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federbelastung der
Sperrklinken (3) durch eine die Gesamtheit der Klinken umgebende,
einen Teilumfang einer im wesentlichen rohrförmigen
Wandung (4) bildende Federanordnung erzeugt wird, die
innerhalb der rohrförmigen Wandung zungenförmig ausgesparte
Teilelemente (41), insbesondere in einstückiger Anordnung,
aufweist, deren freie Enden sich an die Außenseiten
der Sperrklinken anlegen.
3. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rohrförmige Wandung - einstückig mit der Federanordnung
oder getrennt davon - eine Versteifung der beiden
hohlen den Kopf und den Griff bildenden Halbschalen (1 a,
1 b) darstellt, die mit ihren seitlichen Kanten an diesen
Halbschalen anliegt und insbesondere den hohlen Innenquerschnitt
des Griffs überbrückt.
4. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Federlelemente (41) derart ausgebildet sind, daß sie die
Sperrklinken im wesentlichen nur gegen ihre Massekräfte
und die auftretenden Reibkräfte in die Verzahnung zu
drücken vermögen.
5. Ratschenschlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Futter (2) zwischen den den maulförmigen Kopf bildenden
Bauteilen mit Hilfe oberhalb und unterhalb ihrer Verzahnung
(23) vorgesehener zylindrischer Ansätze (22) dreh-
und unverlierbar in jeweils einer kreisförmigen Ausnehmung
der Maulteile gelagert ist.
6. Ratschenschlüssel nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckflächen (24)
der Ansätze (22) zur Erhöhung der Reibung gerastert oder
in sonstiger Weise aufgerauht sind.
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