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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubwerkzeug zum Anziehen einer Schraube und zur Schraubenversiegelung.
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Stand der Technik
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Bekannt sind Sicherungen gegen ein unbefugtes Lösen von Schrauben, beispielsweise Schrauben mit einem Teilabdrehkopf oder einer Abreißmutter. Darüber hinaus ist es bekannt, ein unbefugtes Lösen einer Schraube zu dokumentieren, ohne jedoch das Lösen zu erschweren, beispielsweise durch das Anbringen einer Plombe oder eines Schweißpunktes oder durch das Aufbringen eines Siegellacks.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug dient zum Anziehen einer Schraube, gegebenenfalls auch zum Lösen einer Schraube, einer Mutter oder eines ähnlichen Befestigungselementes. Bei dem Schraubwerkzeug handelt es sich beispielsweise um einen Mehrkantschlüssel, zum Beispiel um einen Innen- oder Außensechskantschlüssel. In Betracht kommen auch Schraubwerkzeuge für Mehrrundprofile.
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Das Schraubwerkzeug bietet über die Anziehfunktion hinaus die Möglichkeit, Versiegelungsmittel auf das Antriebsprofil der Schraube aufzubringen. Das Versiegelungsmittel kann während des Anziehvorganges auf das Antriebsprofil der Schraube aufgebracht werden und dient dazu, ein unbefugtes Lösen der Schraube zu dokumentieren.
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Das Aufbringen des Versiegelungsmittels erfolgt über einen Kanal, der in den Körper des Schraubwerkzeugs eingebracht ist und der mit dem Bereich des Betätigungsprofils strömungsverbunden ist, das bei Betätigung des Schraubwerkzeugs an dem entsprechenden Antriebsprofil der Schraube anliegt. Dem Antriebsprofil der Schraube, beispielsweise das Mehrkant- oder Mehrrundprofil, entspricht dem Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs, das punkt-, linien- oder flächenförmig an dem Antriebsprofil der Schraube anliegt. Indem über den Kanal im Schraubwerkzeugkörper das Versiegelungsmittel in den Bereich des Betätigungsprofils des Schraubwerkzeugs geleitet wird, benetzt das Versiegelungsmittel das Antriebsprofil der Schraube und kann an dem Antriebsprofil aushärten bzw. abtrocknen, so dass das Antriebsprofil der Schraube dauerhaft mit dem Versiegelungsmittel bedeckt ist.
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Beim gleichzeitigen Vorgang des Anziehens der Schraube über das Schraubwerkzeug und dem Einbringen von Versiegelungsmittel über den Kanal im Schraubwerkzeugkörper in den Bereich des Betätigungsprofils besteht ein Kontakt zwischen dem Betätigungsprofil und dem Antriebsprofil der Schraube. Außerhalb des Kontaktes kann sich das Versiegelungsmittel ausbreiten und das Antriebsprofil der Schraube benetzen. Somit ist auch diejenige Stelle am Antriebsprofil der Schraube mit Versiegelungsmittel bedeckt, an der bei einem Lösen der Schraube das Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs anliegt, wobei aufgrund der auftretenden Kräfte und Momente beim Lösen das Versiegelungsmittel an der Oberfläche des Antriebsprofils von dem angreifenden Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs beschädigt wird. Diese Beschädigung ist sichtbar und dient als Nachweis für ein unbefugtes Lösen oder einen Löseversuch der Schraube.
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Mit dem erfindungsgemäßen Schraubwerkzeug ist es somit in einer zeit- und kosteneffizienten Weise möglich, während des Anziehvorganges, also dem Zudrehen einer Schraube oder einer Mutter zeitgleich Versiegelungsmittel auf das Antriebsprofil der Schraube bzw. Mutter aufzubringen. Da sich die Durchmesser der Einhüllenden um das Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs einerseits und das Antriebsprofil der Schraube andererseits um ein Mindestspiel unterscheiden, besteht während des Anziehvorganges ein zumindest kleiner Füllraum zwischen dem Betätigungsprofil und dem Antriebsprofil zur Aufnahme des Versiegelungsmittels. Dieser Füllraum ist ausreichend groß, dass sich das Versiegelungsmittel entlang der Oberfläche des Antriebsprofils der Schraube ausbreiten kann.
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Das Schraubwerkzeug ist hinsichtlich der Größe des Betätigungsprofils an das Antriebsprofil der Schraube angepasst und entspricht einer Form, bei der ein ausreichendes Spiel zwischen dem Betätigungsprofil und dem Antriebsprofil der Schraube vorhanden ist. Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, ein größeres Spiel als der Norm entsprechend vorzusehen, um einen entsprechend vergrößerten Füllraum zwischen Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs und Antriebsprofil der Schraube zu erhalten, in den das Versiegelungsmittel einströmt. Es kann zweckmäßig sein, dass die Einhüllende des Betätigungsprofils des Schraubwerkzeugs und die Einhüllende des Antriebsprofils der Schraube einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, der sich zum Beispiel um mindestens 5 % unterscheidet. Dementsprechend erhält man einen ausreichend großen Füllraum zur Aufnahme des Versiegelungsmittels.
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Im Fall eines Innenmehrkants bzw. Innenmehrrunds der Schraube weist die Einhüllende des Betätigungsprofils des Schraubwerkzeugs einen kleineren Durchmesser auf als die außenliegende Einhüllende des Antriebsprofils der Schraube. Umgekehrt besitzt bei einem Außenmehrkant bzw. Außenmehrrund der Schraube die außenliegende Einhüllende des Betätigungsprofils des Schraubwerkzeugs einen größeren Durchmesser als die Einhüllende des Antriebsprofils der Schraube.
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Um jedoch zu gewährleisten, dass trotz des Durchmesserunterschiedes eine ausreichende Kraft bzw. ein ausreichendes Moment zum Anziehen der Schraube übertragen werden kann, dürfen die Durchmesser der Einhüllenden von Betätigungsprofil und Antriebsprofil sich nur um einen Maximalbetrag unterscheiden, der einen zumindest punktförmigen Kontakt zwischen Betätigungsprofil und Antriebsprofil gewährleistet. Der Kontakt ist vorteilhafterweise linienförmig, gegebenenfalls flächig.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung verläuft der Kanal zum Einbringen des Versiegelungsmittels in Achsrichtung der Drehachse des Schraubwerkzeugs. Der Kanal ist in den Schraubwerkzeugkörper des Schraubwerkzeugs eingebracht und verläuft vorzugsweise koaxial zur Drehachse, wobei auch Ausführungen mit einem parallel versetzten Kanal möglich sind.
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Der Kanal erstreckt sich vorteilhafterweise zwischen den Stirnseiten des Schraubwerkzeugs und durchdringt somit das Schraubwerkzeug vollständig in Achsrichtung, das ermöglicht, das Versiegelungsmittel über ein erstes Ende des Kanals einzubringen, so dass das Versiegelungsmittel den Kanal durchströmt und über das gegenüberliegende Ende wieder austritt. An der Austrittsseite befindet sich vorteilhafterweise ein Überströmbereich, der dieses Ende des Kanals mit dem Bereich des Betätigungsprofils verbindet.
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Somit ist es möglich, das Versiegelungsmittel beispielsweise über das im Gebrauch oben liegende Ende des Kanals einzufüllen, so dass sich das Versiegelungsmittel über den Kanal in den Überströmbereich und von diesem weiter in den Füllraum ausbreitet, der zwischen dem Betätigungsprofil des Schraubwerkzeugs und dem Antriebsprofil der Schraube liegt. Der Überströmbereich befindet sich demzufolge an der Stirnseite des Schraubwerkzeugs und wird zum Beispiel von einer Sacklochbohrung in der Schraube gebildet, deren Wandung als Innenmehrkant oder Innenmehrrund ausgebildet ist. Der Füllraum zwischen dem Betätigungsprofil und dem Antriebsprofil ist aufgrund des Spiels, mit dem das Schraubwerkzeug in das Antriebsprofil der Schraube eingreift, mit dem Überströmbereich strömungsverbunden.
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Es kommen auch weitere Ausführungen des Kanals im Schraubwerkzeugkörper in Betracht. So ist es beispielsweise möglich, einen in Radialrichtung – bezogen auf die Längs- und Drehachse des Schraubwerkzeugs – oder unter einem Winkel zur Radialrichtung verlaufenden Querkanal in den Schraubwerkzeugkörper einzubringen, der mit dem in Achsrichtung verlaufenden Kanal verbunden ist. Das Versiegelungsmittel wird in dieser Ausführung in den in Achsrichtung verlaufenden Kanal eingefüllt und kann sich anschließend über den Querkanal ausbreiten, der sich bis zu dem Betätigungsprofil erstreckt und somit in den Füllraum zwischen Betätigungsprofil und Antriebsprofil mündet. In dieser Ausführung ist es nicht zwingend erforderlich, dass sich der in Achsrichtung verlaufende Kanal vollständig zwischen den Stirnseiten des Schraubwerkzeugs erstreckt. Es genügt vielmehr, dass der in Achsrichtung verlaufende Kanal als Sacklochbohrung ausgebildet ist, von dem aus sich mindestens ein Querkanal, gegebenenfalls mehrere Querkanäle radial nach außen in Richtung Betätigungsprofil erstrecken.
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Als Versiegelungsmittel kommt beispielsweise ein Versiegelungslack oder ein Versiegelungswachs in Betracht, das über den Kanal im Schraubwerkzeugkörper eingeführt wird. Das Versiegelungsmittel wird entweder bei erhöhter Temperatur eingeführt, wobei nach dem Abkühlen eine Schicht auf dem Antriebsprofil der Schraube gebildet ist. Möglich ist es aber auch, ein bei Zimmertemperatur flüssiges Versiegelungsmittel einzufüllen, das an der Atmosphäre aushärtet bzw. austrocknet.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht ein Schraubwerkzeug, das als Sechsrund ausgeführt ist und in ein entsprechend ausgeführtes Innensechsrund einer Schraube eingreift,
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2 einen Schnitt längs durch das Schraubwerkzeug gemäß 1,
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3 eine Draufsicht auf ein Schraubwerkzeug mit einem Sechskant in Eingriff mit einem Innensechskant einer Schraube.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Schraubwerkzeug 1 dargestellt, das als Sechsrund ausgebildet ist und in eine Schraube 2 mit einem komplementär geformten Innensechsrund zum Anziehen und Lösen der Schraube 2 einführbar ist. Das Schraubwerkzeug 1 weist insgesamt sechs abgerundete Nocken auf, wobei im Rahmen der Erfindung auch mehr oder weniger Nocken mit einer abgerundeten Mantelfläche vorhanden sein können. Des Weiteren ist es auch möglich, dass im Rahmen der Erfindung ein Mehrkantprofil an dem Schraubwerkzeug 1 und der Schraube 2 angeordnet ist.
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Die außen liegende Mantelfläche des Schraubwerkzeugs 1 bildet ein Betätigungsprofil 3, das dem entsprechend geformten Antriebsprofil 4 der Schraube 2 zugeordnet ist. Das Antriebsprofil 4 kleidet die innen liegende, als Sacklochbohrung 5 gebildete Ausnehmung in der Schraube 2 aus.
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Das Betätigungsprofil 3 des Schraubwerkzeugs 1 ist geringfügig kleiner ausgebildet als das Antriebsprofil in der Schraube 2, derart, dass die Einhüllende des Betätigungsprofils 3 einen kleineren Durchmesser aufweist als die außenliegende Einhüllende des Antriebsprofils 4. Dementsprechend liegt das Betätigungsprofil 3 des Schraubwerkzeugs 1 mit einem Spiel in dem Antriebsprofil 4 der Schraube 2. Der Durchmesserunterschied liegt vorzugsweise im Bereich von wenigen Prozent, beispielsweise bei 5 %.
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In den Schraubwerkzeugkörper ist ein sich in Richtung der Längs- und Drehachse 6 erstreckender Kanal 7 eingebracht, der den Körper des Schraubwerkzeugs 1 axial vollständig durchsetzt, so dass eine durchgehende Verbindung zwischen der oben und der unten liegenden Stirnseite des Schraubwerkzeugs 1 über den Kanal 7 gegeben ist. Der Kanal 7 ermöglicht ein Einfüllen von Versiegelungsmittel wie zum Beispiel Versiegelungslack oder Versiegelungswachs über das oben liegende Ende, woraufhin das Versiegelungsmittel durch den Kanal 7 nach unten bis in einen Überströmbereich 8 hineinströmt, der nach unten von dem Boden der Sacklochbohrung 5 in der Schraube 2 und nach oben von der unteren Stirnseite des Schraubwerkzeugs 1 begrenzt ist.
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Aufgrund des Spiels, mit dem das Schraubwerkzeug 1 in die Ausnehmung in der Schraube 2 eingeführt ist, befindet sich zwischen der Außenseite des Betätigungsprofils 3 und der Innenseite des Antriebsprofils 4 ein Füllraum 9, der mit dem Überströmbereich 8 strömungsverbunden ist. Das über den Kanal 7 eingefüllte Versiegelungsmittel kann sich von dem Überströmbereich 8 in den Füllraum 9 ausbreiten und benetzt hierdurch das Antriebsprofil 4 der Schraube 2.
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Das Einfüllen des Versiegelungsmittels kann während des Anziehvorgangs erfolgen, bei dem das Schraubwerkzeug 1 um seine Drehachse 6 zum Anziehen der Schraube 2 verdreht wird. Beim Anziehvorgang gelangen die außen liegenden Bereiche der nockenförmigen Erhebungen am Betätigungsprofil 3 des Schraubwerkzeugs 1 in Kontakt mit dem Antriebsprofil 4, wobei der Kontakt linienförmig oder entlang eines schmalen, sich in Achsrichtung erstreckenden Streifens zwischen jedem sich radial nach außen erstreckenden Nocken am Betätigungsprofil 3 und dem Antriebsprofil gegeben ist. Hierdurch entstehen zwischen aufeinander folgenden Kontaktstellen sich in Umfangsrichtung erstreckende Füllräume 9, so wie dies in 1 dargestellt ist, in die das Versiegelungsmittel einströmt.
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Nach dem Aushärten oder Abtrocknen des Versiegelungsmittels befindet sich dieses an der Mantelfläche des Antriebsprofils 4 der Schraube 2 und bedeckt auch diejenigen Stellen, die von dem Schraubwerkzeug 1 während des Lösevorgangs beaufschlagt werden. Wird ein derartiger Lösevorgang durchgeführt, wird das Versiegelungsmittel an den Kontaktstellen zum Betätigungsprofil 3 beschädigt, so dass unmittelbar ersichtlich ist, dass ein entsprechender Lösevorgang oder ein Löseversuch an der Schraube 2 stattgefunden hat.
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In 3 ist eine Ausführungsvariante des Schraubwerkzeugs 1 dargestellt, das als Sechskant ausgeführt ist und in eine entsprechende Ausnehmung in einer Schraube 2 eingesetzt ist. Aufgrund des Spiels zwischen Betätigungsprofil 3 des Schraubwerkzeugs 1 und Antriebsprofil 4 der Schraube 2 liegen die Kanten des Sechskants am Betätigungsprofil 3 linienförmig am Antriebsprofil 4 an, sobald das Schraubwerkzeug 1 in der Draufsicht gemäß 3 im Uhrzeigersinn zum Anziehen der Schraube 2 verdreht wird. Hierbei wird ein im Querschnitt 3 eckförmiger Füllraum 9 gebildet, der radial nach innen von dem Betätigungsprofil 3 und radial nach außen von dem Antriebsprofil 4 begrenzt ist und in den Versiegelungsmittel einströmen kann.
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In den Körper des Schraubwerkzeugs 1 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel ein sich in Achsrichtung erstreckender Kanal 7 eingebracht. Dieser kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel den Körper des Schraubwerkzeugs 1 vollständig durchdringen und in einen darunter liegenden Überströmbereich münden, von dem aus das Versiegelungsmittel in die Füllräume 9 zwischen Betätigungsprofil 3 und Antriebsprofil 4 strömen kann.
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Dargestellt ist in 3 auch eine weitere Ausführungsvariante mit einem Querkanal 10, der sich bezogen auf die Längs- und Drehachse 6 in Radialrichtung erstreckt und von dem zentralen Kanal 6 abgeht und im Betätigungsprofil 3 mündet. In dieser Ausführung ist es nicht erforderlich, dass sich der zentrale Kanal 7 vollständig durch das Schraubwerkzeug 1 hindurch erstreckt; es genügt vielmehr, dass der Kanal 7 als Sacklochbohrung ausgebildet ist, da das eingefüllte Versiegelungsmittel vom Kanal 7 über den Querkanal 10 in den Füllraum 9 einströmen kann. Vorteilhafterweise sind mehrere Querkanäle 10 vorgesehen, insbesondere für jede geradflächige Außenseite am Betätigungsprofil 3 ein Querkanal 10, über den jeweils ein Füllraum 9 mit Versiegelungsmittel befüllt wird.
