DE102011056149B4

DE102011056149B4 - Gabelschlüssel und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102011056149B4
Application number: DE201110056149
Authority: DE
Inventors: Chi-Wah Keong; Po-Yu Hung
Original assignee: Metal Inustries Res & Dev Ct; Metal Inustries Research & Development Centre
Current assignee: Metal Industries Research and Development Centre
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: TW201223708A; TWI473686B; DE102011056149A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Gabelschlüssels, das folgende Schritte umfasst: – S10: Bereitstellen eines aus einem ersten Material hergestellten Hauptkörpers (20), der ein Kopfteil (21) und ein Griffteil (22) aufweist, wobei das Kopfteil (21) eine Maulöffnung (212) aufweist, und Bereitstellen einer Hülle (30) aus einem zweiten Material, die eine erste Platte (31), eine zweite Platte (32) und eine die erste und die zweite Platte (31, 32) verbindende dritte Platte (33) aufweist, wobei die äußeren Ränder der ersten, der zweiten und der dritten Platte (31, 32, 33) gemeinsam eine Hüllenöffnung (34) begrenzen, und – S20: Überziehen des Kopfteils (21) mit der Hülle (30), wobei die Hülle (30) die Maulöffnung (212) umhüllt, und wobei an der der Maulöffnung (212) entsprechenden äußeren Oberfläche der dritten Platte (33) der Hülle (30) ein Schlüsselmaul (331) ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Gabelschlüssel und ein Verfahren zur Herstellung desselben, insbesondere einen aus zwei unterschiedlichen Materialien hergestellten Gabelschlüssel und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Stand der Technik
Aus der Druckschrift DE 690 03 980 T2 ist ein Schraubenschlüssel aus Kunsstoff bekannt, der im Maulbereich einen metallischen Kern aufweist. Aus der Druckschrift DE 4 738 169 A ist ein Schraubenschlüssel aus Kunstsstoff bekannt, der zur Gewichtsersparnis eine Gitterstruktur bzw. eine Vielzahlvon Durchbrechungen aufweist. Aus der Druckschrift FR 926 946 A ist ein Schraubenschlüssel bekannt, der am Kopf Ansätze verwendet.
Wie in 1 gezeigt, ist ein weiterer herkömmlicher Gabelschlüssel 10 aus Stahl einstückig gefertigt. Die Schlüsselöffnung 111 des Kopfteils 11 verfügt zwar über eine ausreichende Stärke zum Anziehen und Lösen einer Schraube und das Griffteil 12 weist auch eine gewisse Stärke auf, die eine ausreichende Verdrehungssteifigkeit bereitstellt, doch ist ein derartiger herkömmlicher Gabelschlüssel insgesamt nicht leicht an Gewicht. Vor allem sind solche herkömmliche Gabelschlüssel für die Betätigung großer Schrauben und für Arbeiten in großer Höhe (z. B. bei einem Telekommunikationsturm, einer Bogenbrücke mit Stahlfachwerk) unpraktisch, weil sich der Gabelschlüsselaufgrund seines Gewichtsnichtleicht mitnehmen, lagern, transportieren und gebrauchen lässt. Die bisher gebrauchten Schraubenschlüssel aus Stahl haben ein verhältnismäßig großes Gewicht. Für den Einsatz auf einer Ölförderplattform, einem Windgenerator, einem Strommast, einem Hochhaus, auf einer Wandertour oder in den Bergen wären Schraubenschlüssel mit geringem Gewicht wünschenswert.
Zur Lösung des Gewichtsproblems sind Gabelschlüssel 10 aus leichten Legierungen hergestellt worden, wobei solche Gabelschlüssel 10 jedoch den Nachteil haben, dass das Schlüsselmaul keine ausreichende Stärke zum Anziehen bzw. Lösen einer Schraube aus Stahl besitzt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gewichtsreduzierten Gabelschlüssel und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, wobei das Kopfteil aus Material mit verhältnismäßig höherer Steifigkeit und der Hauptkörper und das Griffteil aus Material mit verhältnismäßig niedrigerer Steifigkeit hergestellt sind.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gabelschlüssel mit den Merkmalen der Ansprüche 5 oder 10 und durch ein Verfahren zur Herstellung desselben mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gabelschlüssels umfasst folgende Schritte: Bereitstellen eines Hauptkörpers, der ein Kopfteil und ein Griffteil aufweist, wobei das Kopfteil eine Maulöffnung aufweist, und Überziehen des Kopfteils mit einer Hülle aus einem zum Material des Kopfteils unterschiedlichen Material, wobei die Hülle die Maulöffnung umhüllt, und wobei an der der Maulöffnung entsprechenden äußeren Oberfläche der Hülle ein Schlüsselmaul ausgebildet ist, das auf das Antriebsprofil eines Schraubenkopfs gesteckt wird, um die Schraube anzuziehen bzw. zu lösen.
Die Hülle wird nach Aufsetzen auf den Hauptkörper durch Verleimen mit dem Hauptkörper verbunden.
Das Kopfteil des Hauptkörpers und das Griffteil sind einstückig hergestellt.
Der erfindungsgemäße Gabelschlüssel zum Anziehen oder Lösen eines Schraubenkopfs umfasst einen Hauptkörper, der ein Kopfteil und ein Griffteil umfasst, wobei das Kopfteil ein Gabelteil aufweist, an dessen einer Innenseite eine Maulöffnung gebildet ist und eine Hülle, die eine erste Platte, eine zweite Platte und eine die erste und die zweite Platte verbindende dritte Platte aufweist, wobei an der äußeren Oberfläche der dritten Platte ein Schlüsselmaul zum Anziehen oder Lösen einer Schraube gebildet ist, wobei die äußeren Ränder der ersten, der zweiten und der dritten Platte gemeinsam eine Hüllenöffnung abgrenzen, die an das Gabelteil des Hauptkörpers angesetzt wird, so dass die Hülle die Maulöffnung umhüllt und die Hülle und das Kopfteil ineinander gefügt und miteinander verleimt werden.
Die Stärke des Materials der Hülle ist größer als die des Materials des Hauptkörpers. Die Arbeitsweite des Schlüsselmauls kann über oder 32 mm betragen. Eine Außenseite des Gabelteils guckt außerhalb der Hülle heraus.
Der Hauptkörper ist aus einer leichten Legierung und die Hülle aus Stahl mit großer Stärke hergestellt. Das Gewicht des Gabelschlüssels wird dadurch erheblich reduziert, dass der großvolumige Hauptkörper gewichtsreduziert wird und der Hülle eine hohe Steifigkeit zugewiesen wird, wobei die Hülle auf den Hauptkörper gezogen und durch Verleimen mit dem Hauptkörper verbunden wird. Durch die Anwendung unterschiedlicher Materialien und die Zusammenfügung der Hülle und des Hauptkörpers werden bessere Eigenschaften der ursprünglichen Materialien geschickt beibehalten. Nach der Verbindung unterschiedlicher Materialien kann die Steifigkeit des Schlüsselmauls des Gabelschlüssels aufrechterhalten werden, wobei das Gewicht des Gabelschlüssels gleichzeitig reduziert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Gabelschlüssels.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gabelschlüssels im zerlegten Zustand, wobei die Verbindung eines Hauptkörpers und einer Hülle des Gabelschlüssels dargestellt ist.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gabelschlüssels aus 2 im zusammengebauten Zustand.
4 zeigt eine Frontansicht des Gabelschlüssels aus 2.
5 zeigt eine Frontansicht des Gabelschlüssels aus 3.
6 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Gabelschlüssels.
Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
Wie aus 2 bis 5 ersichtlich, dient der erfindungsgemäße Gabelschlüssel zum Anziehen oder Lösen eines Schraubenkopfs s (wie in 5 gezeigt). Der Gabelschlüssel umfasst einen Hauptkörper 20 und eine Hülle 30. Der Hauptkörper 20 weist ein Kopfteil 21 und ein an das Kopfteil 21 angeschlossenes Griffteil 22 auf, wobei das Kopfteil 21 ferner ein Gabelteil 211 aufweist, an dessen Innenseite 2111 eine U-Form-ähnliche Maulöffnung 212 ausgebildet ist. Die Hülle 30 weist eine erste Platte 31, eine der ersten Platte 31 gegenüberstehende zweite Platte 32 und eine die erste und die zweite Platte 31, 32 verbindende dritte Platte 33 auf, wobei an der äußeren Oberfläche der dritten Platte 33 ein Schlüsselmaul 331 gebogen ausgebildet ist, das zum Anziehen oder Lösen eines Schraubenkopfs s (wie in 5 gezeigt) dient. Die äußeren Ränder der ersten, der zweiten und der dritten Platte 31, 32, 33 grenzen gemeinsam eine Hüllenöffnung 34 ab (wie in 2 und 4 gezeigt). Die Hülle 30 und der Hauptkörper 20 sind durch Verleimen miteinander verbunden, wobei die Verbindungsweise nicht auf dieses Arbeitsverfahren eingeschränkt ist. Die Hüllenöffnung 34 verläuft durch das Gabelteil 211 des Hauptkörpers 20 hindurch, so dass die dritte Platte 33 der Hülle 30 an eine Stelle gelangt, die der Maulöffnung 212 entspricht, wobei die dritte Platte 33 die Maulöffnung 212 umhüllt, so dass die Hülle 30 ins Kopfteil 21 des Hauptkörpers 20 eingefügt wird (wie in 3 und 5 gezeigt), wobei das Schlüsselmaul 331 und die das Schlüsselmaul 331 verbindene erste und zweite Platte 31, 32 aus einem gleichen Material einstückig hergestellt sind.
Im o. g. Ausführungsbeispiel ist die Stärke des Materials der Hülle 30 jeweils größer als die des Materials des Hauptkörpers 20, um die zum Anziehen bzw. Lösen des Schraubenkopfs s erforderliche Steifigkeit zu aufzubringen. Außerdem ist die Dichte des Materials der Hülle 30 größer als die des Materials des Hauptkörpers 20, um eine Gewichtsreduzierung des Gabelschlüssels zu realisieren.
Weiter wird auf 5 verwiesen. Je größer die Arbeitsweite d des Schlüsselmauls 331 (d. h. die Weite des Schlüsselmauls 331) im o. g. Ausführungsbeispiel ist, desto größer ist das Volumen des Gabelschlüssels, wobei die Gewichtsreduzierung des Gabelschlüssels nun umso wichtiger ist. Wenn die Arbeitsweite d des Schlüsselmauls 331 beispielsweise gleich oder größer als 32 mm ist, können die Vorteile des Ausführungsbeispiels, nämlich die Gewichtsreduzierung durch Kombination von unterschiedlichen Materialien und das Aufweisen der erforderlichen Steifigkeit des Schlüsselmauls 331 besser zur Wirkung kommen.
Im o. g. Ausführungsbeispiel guckt eine der Innenseite 2111 gegenüberstehende Außenseite 2112 des Gabelteils 211 des Kopfteils 21 teilweise außerhalb der Hülle 30 heraus, so dass die erste und die zweite Platte 31, 32 das Gabelteil 211 klemmen. Selbstverständlich können sich die erste und die zweite Platte 31, 32 jeweils teilweise zu einem Teil des Griffs 22 erstrecken, um dem Hauptkörper 20 eine bessere Drehbeanspruchung bereitzustellen. Am Griff 22 kann auch mindestens eine Öffnung 221 (oder ein Schlitz) angeordnet sein, um das Gewicht des Hauptkörpers 20 zu reduzieren.
Weiter wird auf 6 in Verbindung mit 4 und 5 verwiesen. Das Verfahren zur Herstellung eines Gabelschlüssels gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst folgende Schritte: S10: Bereitstellen eines aus einem ersten Material hergestellten Hauptkörpers 20, der ein Kopfteil 21 und ein Griffteil 22 aufweist, wobei das Kopfteil 21 eine Maulöffnung 212 aufweist, und S20: Beziehen des Kopfteils 21 mit einer Hülle 30 aus einem zweiten Material und Verbinden des Kopfteils 21 mit der Hülle 30, wobei die Hülle 30 die Maulöffnung 212 umhüllt, wobei an der der Maulöffnung 212 entsprechenden äußeren Oberfläche der Hülle 30 ein Schlüsselmaul 331 ausgebildet ist, das zum Anziehen oder Lösen eines Schraubenkopfes 2 dient. Dabei können die Hülle 30 und der Hauptkörper 20 durch Verleimen miteinander verbunden werden, wobei die Verbindungsweise jedoch nicht auf dieses Arbeitsverfahren eingeschränkt ist.
Im o. g. Ausführungsbeispiel kann das erste Material Aluminium, Magnesium, Eisen oder ihre Legierung sein und das zweite Material kann Matrizenstahl, Chrom-Molybdän-Stahl oder Chrom-Vanadium-Stahl sein.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hauptkörper 20 aus einem ersten Material (z. B. Aluminiumlegierung) und die Hülle 30 aus einem zweiten Material (z. B. Chrom-Molybdän-Stahl) hergestellt. Nach Experimenten erfüllt der erfindungsgemäße Gabelschlüssel die kommerzielle Anforderung am Drehmoment des Schraubenschlüsselstandards (643N-M) der Deutschen Industrie-Norm DIN 3113, wobei das Drehmoment des erfindungsgemäßen Gabelschlüssels 743.524-1141.639N-M beträgt, wobei der erfindungsgemäße Gabelschlüssel im Vergleich zu einem Schraubenschlüssel aus reinem Stahl erwartungsgemäß eine Gewichtsreduktion von 38~40% erfährt.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Hauptkörper aus einer leichten Legierung hergestellt ist und die Hülle aus Stahl wie Matrizenstahl, Chrom-Molybdän-Stahl oder Stahl mit großer Stärke hergestellt werden kann. Das Gewicht des Gabelschlüssels wird dadurch erheblich reduziert, dass der großvolumige Hauptkörper gewichtsreduziert wird und die Hülle eine hohe Steifigkeit aufweist, wobei die Hülle auf den Hauptkörper gezogen und durch Verleimen mit dem Hauptkörper verbunden wird. Das Schlüsselmaul der Hülle steht mit einer Schraube in Kontakt und wirkt mit derselben zusammen. Durch die Anwendung unterschiedlicher Materialien und die Zusammenfügung der Hülle und des Hauptkörpers werden bessere Eigenschaften der ursprünglichen Materialien geschickt beibehalten. Nach der Verbindung unterschiedlicher Materialien kann die Steifigkeit des Schlüsselmauls des Gabelschlüssels aufrechterhalten werden, wobei das Gewicht des Gabelschlüssels gleichzeitig reduziert wird.
Die vorstehende Beschreibung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung vornehmen, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die nachstehenden Schutzansprüche.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gabelschlüssels, das folgende Schritte umfasst: – S10: Bereitstellen eines aus einem ersten Material hergestellten Hauptkörpers (20), der ein Kopfteil (21) und ein Griffteil (22) aufweist, wobei das Kopfteil (21) eine Maulöffnung (212) aufweist, und Bereitstellen einer Hülle (30) aus einem zweiten Material, die eine erste Platte (31), eine zweite Platte (32) und eine die erste und die zweite Platte (31, 32) verbindende dritte Platte (33) aufweist, wobei die äußeren Ränder der ersten, der zweiten und der dritten Platte (31, 32, 33) gemeinsam eine Hüllenöffnung (34) begrenzen, und – S20: Überziehen des Kopfteils (21) mit der Hülle (30), wobei die Hülle (30) die Maulöffnung (212) umhüllt, und wobei an der der Maulöffnung (212) entsprechenden äußeren Oberfläche der dritten Platte (33) der Hülle (30) ein Schlüsselmaul (331) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (30) und der Hauptkörper (20) ineinander gefügt und durch Verleimen miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (21) und das Griffteil (22) des Hauptkörpers (20) einstückig hergestellt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Aluminium, Magnesium oder Eisen und das zweite Material Matrizenstahl, Chrom-Molybdän-Stahl oder Chrom-Vanadium-Stahl ist.
Gabelschlüssel, umfassend: – einen Hauptkörper (20), der ein Kopfteil (21) und ein Griffteil (22) umfasst, wobei das Kopfteil (21) ein Gabelteil (211) aufweist, an dessen einer Innenseite (2111) eine Maulöffnung (212) gebildet ist, und – eine Hülle (30), die eine erste Platte (31), eine zweite Platte (32) und eine die erste und die zweite Platte (31, 32) verbindende dritte Platte (33) aufweist, wobei an der äußeren Oberfläche der dritten Platte (33) ein Schlüsselmaul (331) gebildet ist, das um einen Schraubenkopf herum angesetzt werden kann, wobei die äußeren Ränder der ersten, der zweiten und der dritten Platte (31, 32, 33) gemeinsam eine Hüllenöffnung (34) abgrenzen, die an das Gabelteil (211) des Hauptkörpers (20) angesetzt wird, so dass die Hülle (30) die Maulöffnung (212) umhüllt und die Hülle (30) und das Kopfteil (21) ineinander gefügt durch haftende oder klebende Mittel oder Vorrichtungen miteinander verbunden werden.
Gabelschlüssel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Stärke und Dichte des Materials der Hülle (30) größer ist als die des Materials des Hauptkörpers (20).
Gabelschlüssel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsweite des Schlüsselmauls (331) größer als oder gleich 32 mm ist.
Gabelschlüssel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Innenseite (2111) gegenüberstehende Außenseite (2112) des Gabelteils (211) teilweise außerhalb der Hülle (30) herausguckt.
Gabelschlüssel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und die zweite Platte (31, 32) jeweils teilweise zu einem Teil des Griffs (22) erstrecken.
Gabelschlüssel, umfassend: – einen Hauptkörper (20), der ein Kopfteil (21) aufweist, und – eine Hülle (30), die auf das Kopfteil (21) aufgezogen und durch Verleimen mit demselben verbunden ist, wobei an der Hülle (30) ein Schlüsselmaul (331) ausgebildet ist, und wobei Stärke und Dichte des Materials der Hülle (30) größer ist als die des Materials des Hauptkörpers (20).