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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit
einem Antriebskörper aus einem ersten Werkstoff, insbesondere
Stahl, welches eine Drehmomenteinbringzone aufweist und einen Abtriebskörper
aus einem zweiten Werkstoff, welcher Abtriebskörper ein
Abtriebsprofil aufweist.
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Derartige
Schraubwerkzeuge sind im Stand der Technik bekannt. In den Antriebskörper
wird ein Drehmoment eingebracht. Dieser Antriebskörper kann
als Drehgriff oder als Schwenkgriff ausgebildet sein. Der Abtriebskörper
besteht in der Regel aus einem anderen Material.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere solche Schraubwerkzeuge, die an
einem Außenprofil eines Schraubenkopfes angreifen. Die
Erfindung betrifft somit insbesondere Maulschlüssel, Ringschlüssel, Steckschlüssel,
Nüsse, aber auch Zangen wie Engländer, Kombizangen
oder Wasserpumpenzangen.
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Bei
diesen Werkzeugen besteht die Schraubenkopfangriffsfläche,
also das Abtriebsprofil, aus einem gewöhnlichen Werkzeugstahl.
Wird mit einem derartigen, aus nicht rostfreiem Stahl bestehenden Abtriebsprofil
der aus Edelstahl bestehende Kopf einer Edelstahlschraube oder einer
Edelstahlmutter gedreht, so reibt sich zwangsläufig Stahl
von der Oberfläche des Abtriebsprofils ab und lagert sich
an der Edelstahloberfläche des Schraubenkopfes bzw. Mutternkopfes
an. Dieser, in der Regel nicht rostfreie, dort anlagernde Stahl
kann bei entsprechenden Witterungseinflüssen rosten.
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Zur
Vermeidung dieses Fremdrostproblems wurde bereits vorgeschlagen,
Nüsse, Ringschlüssel und Maulschlüssel
vollständig aus Edelstahl zu fertigen. Die Materialeigenschaften
des Edelstahls sind aber ungünstig, um Drehmomente vom
Antriebskörper auf den Abtriebskörper und insbesondere
auf das Abtriebsprofil zu übertragen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Schraubwerkzeug, welches in der Lage ist, mit hoher Standzeit hohe Drehmomente
auf einen Schraubenkopf oder eine Mutter zu übertragen,
dahingehend weiterzubilden, dass dem Fremdrostproblem bei der Verwendung
eines derartigen Werkzeuges an Edelstahlmuttern bzw. -schraubenköpfen
entgegengewirkt wird.
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Gelöst
wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene
Erfindung, wobei jeder Anspruch eine eigenständige Lösung
der Aufgabe darstellt. Zunächst und im Wesentlichen ist
vorgesehen, dass der Abtriebskörper aus rostfreiem Material,
einer Keramik oder einem Metall, insbesondere Edelstahl, also einem
rostfreien Stahl, besteht. Der Abtriebskörper kann in einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nur die unmittelbare Umgebung
des Abtriebsprofils ausbilden. Der Abtriebskörper kann innig
mit dem Antriebskörper verbunden sein. Insbesondere kann
der Abtriebskörper als Edelstahlhülse oder Edelstahleinsatz
ausgebildet sein, der in einer entsprechenden Aufnahmehöhlung
des Abtriebskörpers eingesetzt ist. Der Abtriebskörper
kann in einer Weiterbildung der Erfindung, die eigenständigen Charakter
besitzt, auch aus einem Material bestehen, welches härter
ist als der Antriebskörper. Der Antriebskörper,
mit dem das Drehmoment aufgebracht und in einer Radialrichtung oder
in einer Axialrichtung übertragen wird, kann somit aus
einem Material gefertigt werden, welches mit dem Drehmomenteintrag
in den Schraubenkopf bzw. in die Mutter nichts zu tun hat. Lediglich
der unmittelbar mit dem Drehmomentabtrieb befasste Bereich des Schraubwerkzeuges
ist aus einem härteren Material und insbesondere aus Edelstahl
gefertigt.
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Das
erfindungsgemäße Schraubwerkzeug besitzt zumindest
zwei aufeinander zugerichtete Drehmomentabtriebsflächen.
Diese Flächen greifen an entsprechenden Flächen
eines Schraubenkopfes oder einer Mutter an. Der Schraubenkopf bzw.
die Mutter besitzt einen Sechskantquerschnitt. Die Drehmomentabtriebsflächen
des Abtriebsprofils greifen dabei an zwei sich gegenüberliegenden
Flächen des Schraubenkopf- bzw. Mutternprofils an. Bevorzugt wird
der Abtriebskörper von einem Einsatzteil, insbesondere
einer Hülse, ausgebildet. Das Einsatzteil kann in das Maul
eines Maulschlüssels eingesetzt werden und die Innenflanke
des Mauls ausbilden. Das Einsatzteil kann mit dem ihm umgebenden
Maul des Maulschlüsselkörpers (Antriebskörper)
verklebt, verschweißt oder verlötet sein. Es kann
auch eine Formschlussverbindung vorgesehen sein. Das Einsatzstück
kann auch durch Schrumpfen und anschließendes Expandieren
in die Aufnahmeöffnung eingepasst und dort gehaltert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Einsatzstück aus
einer Hülse. Diese Hülse kann einen Innenmehrkant,
insbesondere einen Innensechskant oder einen Innenzwölfkant
ausbilden. Die Außenwandung der Hülse ist unrund,
damit eine formschlüssige Drehmomentübertragung
stattfinden kann. Bevorzugt besitzt die Außenwandung des
Einsatzstücks eine Verzahnung. In einer Variante der Erfindung
ist das Schraubwerkzeug ein Ratschenringschlüssel. Ein derartiger
Ratschenringschlüssel besitzt ein Auge. In diesem Auge
ist mit einseitigem Drehfreigang ein Ratschenring gelagert. Dieser
Ratschenring besitzt eine Mehrkantinnenkontur. Erfindungsgemäß ist
der gesamte Ratschenring aus Edelstahl gefertigt. Der das Auge ausbildende
Antriebskörper besteht aus nicht rostfreiem Stahl.
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Eine
weitere Variante der Erfindung betrifft eine Nuss. Eine derartige
Nuss besitzt auf ihrer einen Seite ein Abtriebsprofil in Form eines
Innensechskantes. Die gegenüberliegende Seite besitzt ein
Antriebsprofil in Form eines Innenvierkantes, in welchen ein Außenvierkant
eines Antriebswerkzeuges, beispielsweise einer Knarre, eingesteckt
werden kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der
Abtriebsmehrkant von einer Edelstahleinlage gebildet wird. Auch
hier kann der aus Edelstahl bestehende Abtriebskörper die
Form einer Hülse ausbilden. Es kann sich um eine Mehrkanthülse
handeln, die in einer entsprechenden Mehrkantöffnung der
Nuss eingesetzt ist. Diese Hülse kann auch aus einem Stanzbiegeteil gefertigt
sein. Auch hier besteht der das Auge ausbildende Antriebskörper
aus nicht rostfreiem Stahl.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Zange. Eine Zange besitzt
zwei Zangenarme, die sich im Bereich eines Gewerbes kreuzen. Die
Zangenarme bilden einseitig aufeinander zu- oder voneinander wegbewegbare
Griffarme aus. Die jeweils anderen Seiten der Zangenarme bilden
Spannbacken aus. Die beiden aufeinander zugerichteten, jeweils ein
Profil aufweisenden Spannbacken bilden erfindungsgemäße
Abtriebskörper, die aus Edelstahl bestehen. Diese Abtriebskörper
sind an aus nicht rostfreiem Stahl gefertigten Stahlbacken befestigt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzen die Edelstahlbacken
eine U-Form. Sie bilden somit einen Schuh aus, der auf die Stahlbacken
der Zangenarme aufgesetzt ist. Die Befestigung kann auch hier durch Kleben,
Löten oder Schweißen erfolgen. Es sind aber auch
andere, beispielsweise formschlüssige Befestigungsarten
vorgesehen. Beispielsweise können die Edelstahlbacken mit
den Stahlbacken verschraubt sein. Auch hier kann die Befestigung
durch Schrumpfen erfolgen. Die Zangenarme, inklusive der Spannbacken,
bilden den Antriebskörper aus, der aus einem nicht rostfreien
Stahl gefertigt ist. Die beiden U-förmigen Formteile, die
auf die nicht rostfreien Backen aufgesteckt sind, bestehen aus nicht
rostendem Stahl, also Edelstahl.
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Das
Material der zuvor erörterten Abtriebskörper ist
bevorzugt härter als das Material des Antriebskörpers,
mit dem die Abtriebskörper fest verbunden sind. Das Material
der Abtriebskörper kann eine Härte von mehr als
55 HRC Rockwell aufweisen. Die Härte ist vorzugsweise geringer
als 70 HRC Rockwell. Bevorzugt liegt die Härte in einem
Bereich zwischen 55 und 58 HRC Rockwell.
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Vorzugsweise
ist die Härte, insbesondere Kernhärte, geringer
als 59 bzw. 62 HRC.
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Die
Oberflächenhärte im Bereich der Drehmomentabtriebszone
kann im Bereich zwischen 500 und 550 HV 0,3 Vickers liegen. Sie
kann aber auch im Bereich zwischen 500 und 900 HV 0,3 Vickers liegen. Der
Edelstahl besitzt bevorzugt einen Chromanteil von 10–15%.
Es handelt sich dabei vorzugsweise um martensitischen rostfreien
Stahl.
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Die
Oberfläche der Drehmomentabtriebsflächen kann
Profilrippen aus kurzzeitig aufgeschmolzenem und schockerstarrtem
Material aufweisen. Die Flächen der Drehmomentabtriebszone,
also insbesondere die Sechskantflächen oder Zwölfkantflächen oder
die aufeinander zuweisenden Flächen der Edelstahlbacken
sind thermisch profiliert, wie es die
EP 1 237 682 B1 beschreibt, weshalb der Offenbarungsgehalt
dieser Schrift in diese Anmeldung voll inhaltlich aufgenommen wird.
Dort wird beschrieben, wie mit einem Laser- oder Elektronenstrahl
Strukturen beispielsweise in Form von parallellaufenden Linien auf
die Arbeitsflächen der Drehmomentabtriebszone geschrieben
werden. Die Leistung des Laser- oder Elektronenstrahls ist ausreichend
groß, um den oberflächennahen Bereich der bestrahlten
Zone aufzuschmelzen. Die Schmelze, die sich nur auf einem geringen
Bereich der Fläche befindet, wandert dabei zum Rand hin
und erstarrt dort zu einer Rippe. Diese Rippe besitzt eine besonders
hohe Materialstärke. Bei diesem Prozess können
sich Eisenoxyde bilden. Diese werden in einem nachfolgenden Ätzprozess entfernt,
so dass die Oberfläche keine Fremdrost erzeugenden Substanzen
mehr besitzt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen
erläutert. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines
Maul-/Ringschlüssels,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines
Ratschenringschlüssels,
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer
Nuss in der Seitenansicht,
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4 eine
Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels in der Unteransicht,
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5 ein
viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer
Zange,
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6 einen
Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5.
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Das
in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist
ein Schraubenschlüssel, der einseitig ein Maul und anderendseitig
einen Ring aufweist. Sowohl Maul als auch Ring besitzen zwei parallel
zueinander verlaufende und aufeinander zugerichtete Drehmomentabtriebsflächen,
die Teilabschnitte eines Schraubangriffsprofils 4 bzw. 7 sind.
Das Schraubangriffsprofil 4 wird von einem Sechskant gebildet.
Es kann sich hier aber auch um einen Zwölfkant oder ganz
allgemein um einen Mehrkant handeln. Das Schraubangriffsprofil 4 ist
einem Edelstahleinsatz 2 zugeordnet. Der Edelstahleinsatz 2 ist
als Hülse ausgebildet, die eine mehrkantige Höhlung
aufweist. Die Außenwandung des Edelstahleinsatzes 2 ist
mit einer Zahnung versehen und liegt in einer entsprechenden Gegenverzahnung
eines ringförmigen Abschnittes des aus Stahl bestehenden
Schraubenschlüssels 1 ein. Der Edelstahleinsatz 2 kann
dort mittels Klebung, Lötung oder Schweißung befestigt sein.
Er kann aber auch in die Öffnung eingeschrumpft sein.
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Das
oben bereits erwähnte Maul 7 wird von einem Einsatzstück 3 ausgebildet.
Das Einsatzstück 3 besitzt im Wesentlichen die
Form eines U. Die Außenwandung des Mauleinsatzes 3 besitzt
eine Verzahnung, mit der der Mauleinsatz 3 formschlüssig
innerhalb eines vom Stahlkörper 1 gebildeten Einfassungsmauls
liegt. Sowohl das Einsatzteil 2 als auch das Einsatzteil 3 sind
fest mit dem Stahlkörper 1 verbunden. Während
die Formteile 3 und 2 aus nicht rostendem Stahl
bestehen, besteht der Schlüsselkörper aus nicht
rostfreiem Stahl.
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Bei
dem in der 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um einen Ratschenringschlüssel, bei dem
nur eine Seite dargestellt ist. Die nicht dargestellte zweite Seite
kann ein Maul aufweisen, wie es in der 1 beschrieben
ist. Der Stahlkörper 11, der wie auch der Stahlkörper 1 aus
einem gewöhnlichen Werkzeugstahl besteht und verchromt
sein kann, besitzt ein Auge 13. In diesem Auge befindet
sich ein nicht dargestelltes Ratschengetriebe, welches mit einem
im Auge 13 drehbar gelagerten Ratschenring zusammenwirkt.
Der Ratschenring 12 ist aus Edelstahl gefertigt und bildet
ein Schraubangriffsprofil 14 aus. Dieses Schraubangriffsprofil
ist als Mehrkant ausgebildet. Es ist in der Lage, mit den Mehrkantflächen
bzw. den Mehrkantecken einer Mehrkantmutter bzw. einem Mehrkantschraubenkopf
zusammenzuwirken. Dabei liegen die Flächen des Schraubenkopfes
bzw. der Mutter in Flächenanlage an den Drehmomentabtriebsflächen
des Schraubangriffsprofils 14 an.
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Bei
dem Freilaufgetriebe kann es sich um ein umschaltbares Getriebe
handeln.
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Die 3 und 4 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer
Nuss. Die Nuss besteht aus einem Nusskörper 21,
der aus einem üblichen Werkzeugstahl besteht. Die Oberfläche
des Nusskörpers 21 kann verchromt sein. Ein durchmesserdünnes
Ende des Nusskörpers 21 bildet eine Vierkantöffnung 23 aus,
in die ein Antriebsvierkant beispielsweise einer Rat sche eingesteckt
werden kann, um ein Drehmoment auf den Nusskörper 21 auszuüben.
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Das
der Einstecköffnung 23 gegenüberliegende
Ende der Nuss bildet eine Sechskantöffnung aus. Diese Sechskantöffnung
ist mit einer Edelstahlinnenverkleidung 22 versehen. Es
handelt sich hier um eine Edelstahlhülse 22 mit
einem Sechskantinnen- und Sechskantaußenprofil. Die Edelstahlhülse 22 kann
von einem gebogenen Stahlblech gefertigt sein. Es handelt sich hier
vorzugsweise um ein Stanzbiegeteil, welches in eine mit einem entsprechenden
Maß gefertigte Sechskantöffnung des Nusskörpers 21 eingesetzt
ist. Die Materialstärke der Edelstahlhülse 22 kann
sehr gering sein. 1, 2 oder 3 mm Materialstärke reicht
aus.
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Das
in den 5 und 6 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine Zange. Diese Zange 31 besteht aus
zwei sich im Bereich eines Gewerbes 63 kreuzenden Zangenarmen aus
nicht rostfreiem Stahl. Die beiden Zangenarme sind um das Gewerbe 36 drehbar.
Die Zangenarme bilden zwei Griffarme 35 aus. Werden diese
Griffarme 35 gegeneinander geschwenkt, so schwenken auf
der gegenüberliegenden Seite angeordnete Zangenbacken 33 gegeneinander.
Die Zangenbacken 33 sind aus üblichem Werkzeugstahl
gefertigt. Auf den aufeinander zuweisenden Flächen tragen
die Stahlbacken 33 Edelstahlschuhe 32. Diese so
ausgebildeten Edelstahlbacken 32 haben einen U-förmigen Querschnitt,
der der Materialstärke der Edelstahlbacke 33 angepasst
ist. Die Edelstahlbacken 32 bilden ein Abtriebsprofil 34 aus.
Die Edelstahlbacken 32 können mit den Stahlbacken 33 verklebt,
verschweißt oder verlötet sein. Sie können
aber auch anderweitig formschlüssig an den Stahlbacken 33 befestigt
sein.
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Alle
zuvor erwähnten Edelstahlteile 2, 3, 12, 22 und 32 können
eine Materialhärte aufweisen, die höher ist als
die Materialhärte des sie tragenden Stahlkörpers.
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Beispielsweise
kann die Materialhärte mindestens 55 Rockwell betragen.
Die Materialhärte des Stahlteiles, welches das Edelstahlteil
trägt, kann dagegen lediglich 45 HRC betragen.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich.
In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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