Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehmomentschrauber-System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus
Nachteilig ist bei diesem vorbekannten Drehmomentschrauber-System dessen Handhabung, wenn die Antriebseinheit von der Ratscheneinheit gelöst werden soll. Mit einer Hand muss die Antriebseinheit gegriffen werden, während mit der anderen Hand die Verbindungselemente an der Ratscheneinheit entgegen der Federkraft zurück bewegt werden müssen. Für den Austausch von Ratscheneinheiten wird hierdurch relativ viel Zeit benötigt, insbesondere wenn z. B. in beengten Verhältnissen der Bewegungsspielraum des Monteurs zum Abnehmen der Antriebseinheit eingeschränkt ist. Außerdem gibt es Verschraubungsvorgänge, bei denen es nach der Verschraubung aus Gewichtsgründen - es werden Schrauben bis zur Größe M100 verschraubt - wünschenswert ist, die Antriebseinheit von der Ratscheneinheit zu trennen, bei denen jedoch die erforderliche Zugänglichkeit der Ratscheneinheit nicht im erforderlichen Maß gegeben ist. Ferner ist die Verbindung zwischen den im hinteren Endbereich quer zur Abtriebsrichtung verlaufenden Bolzen und der ihn umgreifenden halbkreisförmigen Ausnehmung in der Antriebseinheit relativ biege- und verformungsweich.
Ein Drehmomentschrauber-System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Drehmomentschrauber-System so zu verbessern, dass in einem sich längs der Antriebseinheit erstreckenden Sitz für die Ratscheneinheit die Verbindung zwischen diesen beiden Einheiten höhere Kräfte übertragen kann und äußerst verformungssteif ist und trotzdem die Antriebseinheit von der Ratscheneinheit leicht und schnell gelöst werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Drehmomentschrauber-System der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Antriebseinheit an ihrer sich längs der Abtriebsrichtung erstreckenden Begrenzungsfläche einen Stützkeil aufweist, der sich längs der Abtriebsrichtung erstreckt und dessen Keilwinkel sich senkrecht zu dieser Begrenzungsfläche entgegen der Abtriebsrichtung nach hinten öffnet, und die Ratscheneinheit in ihrer Sitz-Grundfläche eine entsprechende Vertiefung zur Aufnahme des Stützkeils aufweist, wobei der Stützkeil an seiner Rückseite eine Stützfläche und die Vertiefung an ihrem hinteren Ende eine Anlagefläche aufweist, an der im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit und Ratscheneinheit die Stützfläche des Stützkeils anliegt.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Antriebseinheit über den Stützkeil im zusammengesetzten - d. h. verriegelten - Zustand von Antriebseinheit und Ratscheneinheit nach hinten und seitlich gerichtete Druckkräfte in die Ratscheneinheit weiterleiten, ohne dass Bauteile der Antriebseinheit oder der Ratscheneinheit auf Biegung beansprucht werden. Die zulässigen Beanspruchungen bzw. die übertragbaren Kräfte werden dadurch wesentlich erhöht. Zudem ist das Risiko von im Betrieb auftretenden Verformungen deutlich verringert, da die schon bei relativ geringen Biegebelastungen auftretenden Biegeverformungen vermieden sind. Hierdurch wird auch die Konstruktionsfreiheit wesentlich erhöht. Konstruktionszwänge, wie ein Erfordernis, dass sowohl die Antriebs-Kopplungselemente von Antriebseinheit und Ratscheneinheit als auch die hintere Abstützkonstruktion zwischen Antriebseinheit und Ratscheneinheit auf der Mittellinie der Antriebseinheit liegen müssen - wie im Stand der Technik gefordert -, sind nicht mehr vorhanden.
Dabei können die Antriebseinheit und die Ratscheneinheit sehr schnell und einfach voneinander gelöst werden. Dadurch, dass die Antriebseinheit mindestens einen Riegel aufweist, der von einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung und zurück bewegbar ist, und mindestens ein Betätigungselement aufweist, mit dem der Riegel von der einen in die andere Stellung bewegbar ist, wobei die Ratscheneinheit eine Riegelaufnahme aufweist, mit der der Riegel in dessen Verriegelungsstellung im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit und Ratscheneinheit in Verriegelungseingriff steht, kann mit nur einer Hand sowohl die Antriebseinheit gehalten als auch der Riegel mittels des Betätigungselementes zur Entriegelung betätigt werden und die Antriebseinheit anschließend entfernt werden. Aufgrund dieser Einhand-Handhabung des erfindungsgemäßen Drehmomentschrauber-Systems ist ein schnelles und bequemes Trennen von Antriebseinheit und Ratscheneinheit möglich, und dies insbesondere auch an schwer zugänglichen Stellen und/oder bei beengten räumlichen Verhältnissen, wie beispielsweise bei Verschraubungen in Innenecken oder in Überkopflagen oder in teilweise verdeckten Lagen oder in Lagen, die vom Körper des Monteurs deutlich entfernt sind und bei denen er daher seine Arme zur Betätigung des Drehmomentschrauber-Systems vom Körper wegstrecken muss. Durch diese Maßnahmen kann die Antriebseinheit mit der Hand, die ohnehin zum Greifen der Antriebseinheit benötigt wird, auch von der Ratscheneinheit gelöst werden und ist die andere Hand frei - z. B. für Sicherungsmaßnahmen. In den Fällen, in denen die
Ratscheneinheit bei dem Trennen von der Antriebseinheit aus anderen Gründen noch festgehalten werden muss, kann das Festhalten der Ratscheneinheit unter rein ergonomischen Gesichtspunkten erfolgen, ohne jede Zwänge aufgrund des Lösevorganges.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinheit eine in Abtriebsrichtung vordere Begrenzungsfläche und die Ratscheneinheit einen Sitz zur Aufnahme der Antriebseinheit auf, der eine Stirnfläche aufweist, an der die Antriebseinheit mit ihrer vorderen Begrenzungsfläche im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit und Ratscheneinheit anliegt, und ragt der mindestens eine Riegel in der Verriegelungsstellung aus der vorderen Begrenzungsfläche der Antriebseinheit vor und ist die Riegelaufnahme eine Vertiefung in der Sitz-Stirnfläche der Ratscheneinheit. Mit diesen Maßnahmen wird das Zusammensetzen von Antriebseinheit und Ratscheneinheit erleichtert, da der Sitz der Ratscheneinheit eine Führung für die Antriebseinheit ausbildet, wodurch die vordere Begrenzungsfläche der Antriebseinheit und damit der Riegel zur Riegelaufnahme in der Ratscheneinheit geführt wird.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Riegel in der Entriegelungsstellung so weit zurückziehbar, dass er sich maximal bis zur vorderen Begrenzungsfläche der Antriebseinheit erstreckt. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit problemlos von der Ratscheneinheit getrennt werden, indem die Antriebseinheit entlang der vorderen Begrenzungsfläche aus dem Sitz der Ratscheneinheit herausgehoben bzw. -geschoben wird.
Bevorzugt ist jeder Riegel in seine Verriegelungsstellung federvorgespannt und mittels des Riegel-Betätigungselements entgegen der Federvorspannung von der Verriegelungsstellung in seine Entriegelungsstellung bewegbar. Hierdurch nehmen die Riegel beim Zusammensetzen von Antriebseinheit und Ratscheneinheit aufgrund der Federvorspannung von selbst ihre Verriegelungsstellung ein, sodass beim Zusammensetzen die Riegel nicht manuell betätigt werden müssen.
Vorteilhafterweise ragt das erste Antriebs-Kopplungselement aus der vorderen Begrenzungsfläche der Antriebseinheit vor und ist es mit dem zweiten Antriebs-Kopplungselement durch eine Öffnung in der Sitz-Stirnfläche der Ratscheneinheit hindurch in Antriebseingriff bringbar. Der Sitz der Ratscheneinheit dient damit auch als Führung, mit der das Antriebs-Kopplungselement der Antriebseinheit zum Antriebs-Kopplungselement der Ratscheneinheit geführt und mit diesem in Antriebseingriff gebracht wird. Da sowohl das erste Antriebs-Kopplungselement als auch die Riegel aus der vorderen Begrenzungsfläche der Antriebseinheit vorragen und das zweite Antriebs-Kopplungselement und die Riegelaufnahmen in der Sitz-Stirnfläche angeordnet sind bzw. durch diese hindurch erreichbar sind, ist es gewährleistet, dass sowohl die Antriebs-Kopplungselemente als auch Riegel und Riegelaufnahmen gemeinsam in Eingriff gebracht sind, wenn die vordere Begrenzungsfläche der Antriebseinheit an der Sitz-Stirnfläche der Ratscheneinheit anliegt.
Dabei sind bevorzugt beidseits des ersten Antriebs-Kopplungselements jeweils ein Riegel und beidseits des zweiten Antriebs-Kopplungselements jeweils zugehörige Riegelaufnahmen angeordnet. Eine Biegebelastung der Antriebs-Kopplungselemente während des Betriebs parallel zu einer Verbindungsgeraden durch die Riegel ist damit weitgehend ausgeschlossen. Bei symmetrischer Anordnung der Riegel zum ersten Antriebs-Kopplungselement und entsprechend symmetrischer Anordnung der zugehörigen Riegelaufnahmen zum zweiten Antriebs-Kopplungselement ist eine Biegebelastung vollständig ausgeschlossen.
Bevorzugt ragt aus der Stützfläche des Stützkeils mindestens ein sich nach hinten erstreckender Vorsprung vor und ist in der Anlagefläche der Vertiefung eine Ausnehmung ausgebildet, die im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit und Ratscheneinheit den mindestens einen Vorsprung des Stützkeils aufnimmt, wobei die Außenwandung des Vorsprungs an der Innenwandung der Ausnehmung anliegt. Mit diesen Maßnahmen wird ein Drehen der Antriebseinheit nach oben aus der Vertiefung heraus verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:
Das in den
Die Antriebseinheit 2 weist einen Antriebszylinder 4 und dieser an seiner Abtriebsseite ein erstes Antriebs-Kopplungselement 5 auf. Der Antriebszylinder 4 und das erste Antriebs-Kopplungselement 5 ragen aus einer in Abtriebsrichtung vorderen Begrenzungsfläche 6 der Antriebseinheit 2 vor. Ihre hintere Begrenzungsfläche 6a wird zum Teil vom Deckel 4a des Antriebszylinders 4 gebildet.
Links und rechts von dem Antriebszylinder 4 und dem ersten Antriebs-Kopplungselement 5 ragen zwei Riegel 7 aus der vorderen Begrenzungsfläche 6 vor. Die Riegel 7 sind in diese vorragende Stellung, die ihre Verriegelungsstellung ist, federvorgespannt.
Auf der in den Figuren oberen Seite 8 der Antriebseinheit 2 ist ein Betätigungselement 9 in Form eines Betätigungshebels angebracht, mit dem die beiden Riegel 7 von der Verriegelungsstellung entgegen der Federvorspannung in eine Entriegelungsstellung zurück bewegbar sind, in der sie sich innerhalb der Antriebseinheit 2 maximal bis zu deren vorderen Begrenzungsfläche 6 erstrecken.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 2 eine hydraulische Antriebseinheit. Der Hydraulikanschluss 10 ist an der Oberseite 8 der Antriebseinheit 2 ausgebildet.
In Verlängerung der Oberseite 8 der Antriebseinheit 2 erstreckt sich in Abtriebsrichtung eine Abdeckung 11, die im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 einen Teil 12 der Oberseite 13 der Ratscheneinheit 3 abdeckt.
Die Antriebseinheit 2 weist an ihrer in den Figuren unteren Seite 14, die im Folgenden als untere Begrenzungsfläche bezeichnet wird, einen Stützkeil 15 auf, der sich längs der Abtriebsrichtung erstreckt mit einem Keilwinkel a, der sich senkrecht zur unteren Begrenzungsfläche 14 entgegen der Abtriebsrichtung nach hinten öffnet. Die Größe des Keilwinkels α liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 45.
An seiner Rückseite 16 weist der Stützkeil 15 einen sich nach hinten erstreckenden Vorsprung 17 auf, der zum passgenauen Hineinragen in eine entsprechende (nicht dargestellte) Ausnehmung in der Ratscheneinheit 3 ausgebildet ist, sodass die Außenwandung des Vorsprungs 17 an der Innenwandung der Ausnehmung anliegt.
Die Ratscheneinheit 3 weist eine Ratsche 18 auf, die zur Anlage an die Außenflächen einer vorgegebenen Mutterngröße ausgelegt ist. Für jede Mutterngröße ist daher eine eigene Ratscheneinheit 3 vorgesehen.
Die Ratscheneinheit 3 weist einen Sitz 19 zur Aufnahme der Antriebseinheit 2 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sitz 19 L-förmig ausgebildet, wobei der kurze Schenkel des L eine Sitz-Stirnfläche 20 und der lange Schenkel des L eine Sitz-Grundfläche 21 bildet.
In der Sitz-Stirnfläche 20 ist eine Öffnung 22 ausgebildet, durch die hindurch das erste Antriebs-Kopplungselement 5 der Antriebseinheit 2 mit einem (nicht dargestellten) zweiten Antriebs-Kopplungselement der Ratscheneinheit 3 in Antriebseingriff bringbar ist, wenn im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 die Antriebseinheit 2 mit ihrer vorderen Begrenzungsfläche 6 an der Sitz-Stirnfläche 20 der Ratscheneinheit 3 anliegt.
Das zweite Antriebs-Kopplungselement steht auch mit der Ratsche 18 in Antriebseingriff, sodass im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 mit dem Antriebszylinder 4 der Antriebseinheit 2 über das erste und zweite Antriebs-Kopplungselement die Ratsche 18 der Ratscheneinheit 3 angetrieben werden kann.
Beidseits der Öffnung 22, durch die hindurch das erste Antriebs-Kopplungselement 5 mit dem zweiten Antriebs-Kopplungselement in Antriebseingriff bringbar ist, sind in der Sitz-Stirnfläche 20 zwei Vertiefungen 23 ausgebildet, die Riegelaufnahmen bilden und in die hinein sich die beiden an der vorderen Begrenzungsfläche 6 der Antriebseinheit 2 angeordneten Riegel 7 erstrecken, wenn die Antriebseinheit 2 und die Ratscheneinheit 3 zusammengesetzt sind, d. h. wenn die vordere Begrenzungsfläche 6 der Antriebseinheit 2 an der Sitz-Stirnfläche 20 der Ratscheneinheit 3 anliegt.
In der Sitz-Grundfläche 21 ist eine keilförmige Vertiefung 24 ausgebildet, die zur Aufnahme des Stützkeils 15 der Antriebseinheit 2 ausgelegt ist. In der (nicht dargestellten) Anlagefläche am hinteren Ende der Vertiefung 24 ist eine Ausnehmung ausgebildet, die zur Aufnahme des Vorsprungs 17 an der Rückseite 16 des Stützkeils 15 ausgelegt ist. Im zusammengesetzten Zustand von Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 liegt die Außenwandung des Vorsprungs 17 an der Innenwandung der Ausnehmung an, sodass Druckkräfte von der Antriebseinheit 2 in die Ratscheneinheit 3 weitergeleitet werden können.
Zum Zusammensetzen von Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 werden beide so zueinander geführt, dass die vordere Begrenzungsfläche 6 der Antriebseinheit 2 zur Sitz-Stirnfläche 20 der Ratscheneinheit 3 und die untere Begrenzungsfläche 14 der Antriebseinheit 2 zur Sitz-Grundfläche 21 der Ratscheneinheit 3 hingeführt werden (
Mit der Verriegelungsstellung der Riegel 7 in den Riegelaufnahmen 23 und der Anlage des Vorsprungs 17 auf der Rückseite 16 des Stützkeils 15 in der Ausnehmung am hinteren Ende der Vertiefung 24 in der Sitz-Grundfläche 21 sind Antriebseinheit 2 und Ratscheneinheit 3 im zusammengesetzten Zustand starr miteinander verbunden.
Um die Antriebseinheit 2 und die Ratscheneinheit 3 voneinander zu lösen, kann mit einem Finger 25 der Hand 26, die die Antriebseinheit 2 festhält, der Betätigungshebel 9 an der Oberseite 8 der Antriebseinheit 2 betätigt werden (
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