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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Andrehen einer auf einer Medienleitung angeordneten Überwurfmutter.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 197 44 762 A1 ist eine Medienleitung, nämlich eine Druckleitung in Form einer Kraftstoffverteilerleitung bekannt, auf welcher eine Überwurfmutter angeordnet ist, mit der die Medienleitung an ein Aggregat, hier einen Kraftstoffverteiler, angeschlossen werden kann. Um dies zu tun, wird das Gewinde der Überwurfmutter von einem Werker manuell angedreht, was auch als Anfädeln bezeichnet wird, wonach erst ein Festdrehen auf Drehmoment mittels eines Drehmomentschlüssels erfolgt, wenn das Gewinde der Überwurfmutter durch das entsprechende Gegengewinde sicher und definiert geführt ist. Typischerweise ist aber insbesondere im Kraftfahrzeugbereich der Bauraum so gering, dass die Überwurfmutter in der Praxis mit den Fingern kaum oder gar nicht zu führen ist. Ein Andrehen mit einem Schlüssel erweist sich jedoch als problematisch, da hiermit die Überwurfmutter nicht eng genug geführt werden kann, um dem Werker eine physische Rückmeldung zu geben, ob das Gewinde wirklich korrekt greift.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Andrehen einer auf einer Medienleitung angeordneten Überwurfmutter zu schaffen, wobei die genannten Probleme nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zum Andrehen einer auf einer Medienleitung angeordneten Überwurfmutter geschaffen wird, welche einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Grundkörper aufweist, der einseitig einen entlang der Längsachse durchgehenden Längsschlitz und in seinem Inneren einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der Medienleitung aufweist. Der Aufnahmeraum ist an beiden Enden des Grundkörpers – entlang der Längsachse gesehen – stirnseitig offen, und über den Längsschlitz – in radialer Richtung – zugänglich. Der Grundkörper weist an einem ersten Ende eine Nuss zur Aufnahme der Überwurfmutter und an einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende entlang der Längsachse gegenüber liegt, eine Betätigungskontur für eine manuelle Betätigung durch einen Werker auf. Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass ein Andrehen oder Anfädeln der Überwurfmutter mit einem Schlüssel deswegen schwierig ist, weil die Überwurfmutter in einer herkömmlichen Schlüsselnuss ein zu großes Spiel hat, sodass keine ausreichend genaue physische Rückmeldung an den Werker möglich ist, ob das Gewinde richtig in das ihm zugeordnete Gegengewinde greift. Es kommt erschwerend hinzu, dass ein solcher Schlüssel nicht definiert zur Medienleitung ausgerichtet und geführt ist, wodurch sich die physische Rückkopplung an den Werker zusätzlich ungenau gestaltet. Der Grundkörper der hier vorgeschlagenen Vorrichtung ist insbesondere durch den entlang der Längsachse durchgehenden Längsschlitz zumindest teilweise elastisch und kann die Medienleitung in seinem Aufnahmeraum aufnehmen, sodass er definiert zur Medienleitung ausgerichtet und geführt ist. Zugleich kann die Überwurfmutter aufgrund der insbesondere durch den Längsschlitz bereitgestellten Elastizität in die Nuss an dem ersten Ende des Grundkörpers geklemmt werden, sodass sie dort mit geringem Spiel, vorzugsweise spielfrei gehalten wird. Der Werker kann manuell an der an dem zweiten Ende angeordneten Betätigungskontur angreifen und die Überwurfmutter mit exaktem Gefühl und genauer physischer Rückkopplung auf ihr Gegengewinde auffädeln.
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Unter einem Anfädeln oder Andrehen der Überwurfmutter wird inbesondere das Ansetzen der Überwurfmutter an ein Gegengewinde mit dem Ziel, die beiden Teile miteinander zu verschrauben verstanden. Beim Anfädeln ist es wichtig, dass ein erster Gewindegang der Überwurfmutter ohne Winkelfehler einen ersten Gewindegang des Gegengewindes trifft, um dann die Überwurfmutter von Hand bis Anschlag aufzuschrauben und sie danach mit einem Werkzeug auf einen bestimmten Drehmomentwert anzuziehen. Bei einem Winkelfehler zwischen beiden Bauteilachsen kommt es nach kurzer Zeit zu einem Verhaken der miteinander kämmenden Gewinde. Dann muss die Überwurfmutter wieder gelöst und der Vorgang des Anfädelns nach Verringerung des zu großen Winkelfehlers wiederholt werden.
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Unter einer Medienleitung wird besonders bevorzugt eine Druckleitung verstanden, insbesondere eine Kraftstoffverteilerleitung für ein Kraftfahrzeug, die an ein Aggregat, beispielsweise einen Kraftstoffverteiler oder ein sogenanntes Rail einer Common-Rail-Einspritzanlage angeschlossen werden soll, wofür die Überwurfmutter vorgesehen ist.
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Dass der Längsschlitz entlang der Längsachse durchgehend ausgestaltet ist, bedeutet insbesondere, dass er den Grundkörper von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende durchgreift. Der Grundkörper ist also insbesondere einseitig vollständig geschlitzt.
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Dass der Aufnahmeraum an beiden Enden des Grundkörpers stirnseitig offen ist, bedeutet insbesondere, dass der Aufnahmeraum in Axialrichtung gesehen von beiden Enden her zugänglich ist. Er ist zusätzlich seitlich, das heißt in radialer Richtung, über den Längsschlitz zugänglich.
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Unter einer Axialrichtung wird dabei insbesondere eine Richtung verstanden, welche sich entlang der Längsachse des Grundkörpers erstreckt. Eine Radialrichtung steht senkrecht auf der Axialrichtung und schneidet diese. Eine Umfangsrichtung umgreift die Axialrichtung konzentrisch.
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Der Grundkörper ist vorzugsweise hülsenförmig, insbesondere als Hülse ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Längsschlitz mindestens so breit, wie es dem Durchmesser der Medienleitung entspricht, mit welcher die Vorrichtung bestimmungsgemäß verwendet wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Aufnahmeraum im axialen Bereich, das heißt auf axialer Höhe, der Betätigungskontur eine Lagereinrichtung zur Lagerung der Medienleitung angeordnet ist. Auf dieser Weise ist die Vorrichtung mit ihrem Grundkörper stabil, sicher und definiert auf der Medienleitung lagerbar und damit zugleich relativ zu dieser definiert ausgerichtet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung an dem ersten Ende des Grundkörpers ein Halteelement zum Festlegen der Überwurfmutter aufweist. Dadurch kann die Überwurfmutter besonders sicher, fest und definiert an dem Grundkörper gehalten werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Nuss an dem ersten Ende des Grundkörpers ein Untermaß gegenüber der Überwurfmutter aufweist, mit welcher die Vorrichtung bestimmungsgemäß verwendet wird. Um die Überwurfmutter aufzunehmen, muss die Nuss also leicht aufgeweitet werden, was jedenfalls aufgrund der durch den Längsschlitz bereitgestellten Elastizität des Grundkörpers möglich ist. Dabei wird die Überwurfmutter in der Nuss geklemmt und so besonders sicher und stabil gehalten.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halteelement zum Festlegen der Überwurfmutter als Klemmring und/oder als magnetische Einrichtung ausgebildet ist. Diese Ausgestaltungen tragen weiter dazu bei, dass die Überwurfmutter in stabiler, sicherer und definierter Weise an dem Grundkörper gehalten wird.
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Es ist insbesondere möglich, dass die Vorrichtung mit einer Überwurfmutter verwendet wird, die einen ersten Abschnitt mit Mehrkantprofil aufweist, an den sich ein zweiter, glattzylindrischer Abschnitt anschließt. Während die Nuss insbesondere mit dem ersten Abschnitt mit Mehrkantprofil zusammenwirkt, ist es möglich, dass der Klemmring und/oder die magnetische Einrichtung bevorzugt mit dem zweiten, glattzylindrischen Abschnitt zusammenwirkt/zusammenwirken.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lagereinrichtung als Klemmeinrichtung zum Klemmen der Medienleitung ausgebildet ist. Die Medienleitung kann in diesem Fall sicher und stabil in der Vorrichtung geklemmt werden, oder – umgekehrt betrachtet – die Vorrichtung kann sicher und in definierter Position auf die Medienleitung geklemmt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper ein elastisches Material, insbesondere Kunststoff oder Federstahl, aufweist, oder aus einem elastischen Material, insbesondere Kunststoff oder Federstahl, besteht. Dies erhöht die Elastizität des Grundkörpers über die ohnehin durch den durchgehenden Längsschlitz geschaffene Elastizität hinaus.
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Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt, dass der Grundkörper mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens, beispielsweise mittels 3D-Druck oder dergleichen, hergestellt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigungskontur als Rändelung ausgebildet ist. Hierdurch kann sie besonders sicher und mit guter physischer Rückkopplung von einem Werker manuell betätigt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper an dem zweiten Ende radial nach außen, also von der Längsachse weg, erweitert ist. Insbesondere kann der Grundkörper an dem zweiten Ende tulpenartig aufgeweitet sein. Dies verbessert die Griffeigenschaften des zweiten Endes und erleichtert dem Werker das manuelle Eingreifen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lagereinrichtung einen radial nach innen in den Aufnahmeraum hineinragenden Bund aufweist. Dabei kann die Medienleitung insbesondere mit dem Bund geklemmt werden, beziehungsweise die Vorrichtung kann sich mit dem Bund an der Medienleitung abstützen. Die Elastizität des Grundkörpers – aufgrund des durchgehenden Längsschlitzes und/oder des Materials desselben – sorgt dabei für eine sichere und stabile Klemmung auf der Medienleitung, wobei der Bund insbesondere Untermaß in Hinblick auf einen Außendurchmesser der bestimmungsgemäß mit der Vorrichtung verwendeten Medienleitung aufweisen kann. Vorzugsweise ist der Bund mit dem Grundkörper einstückig ausgebildet oder an dem Grundkörper angeformt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an dem Bund Rastmittel zum Verrasten der Medienleitung angeordnet sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Rastnasen handeln, welche im aufgeklipsten Zustand der Vorrichtung auf die Medienleitung diese umgreifen, sodass die Vorrichtung auf der Medienleitung einrastet beziehungsweise die Medienleitung in dem Aufnahmeraum einrastet. Insbesondere können die Rastnasen an zwei gegenüberliegenden Enden des Bundes – in Umfangsrichtung gesehen – im Bereich des Längsschlitzes angeordnet sein und so quasi fingerartig – nach Art von Daumen und Zeigefinger – die Medienleitung verrastend umgreifen, wenn die Vorrichtung auf die Medienleitung aufgeklipst ist. Auf diese Weise wird in der Stützlage der Vorrichtung auf der Medienleitung kaum eine seitliche Bewegung zugelassen, was die Führung deutlich verbessert. Die Rastmittel sind bevorzugt so platziert, dass die Medienleitung innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers eng an dem Bund einerseits und an den Rastmitteln andererseits anliegt. Somit ist auch eine geringe seitliche Beweglichkeit der Medienleitung unterbunden, was eine optimale Führung garantiert. Insbesondere weist der Bund bevorzugt zwei Rastnasen auf, nämlich eine erste an einem ersten Ende und eine zweite an einem zweiten – in Umfangsrichtung gesehen dem ersten Ende gegenüberliegenden – Ende, wobei sich die Enden daraus ergeben, dass der Bund durch den Längsschlitz unterbrochen und damit quasi c-förmig ausgestaltet ist.
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Die Rastmittel sind also in vorteilhafter Weise wenigstens zwei kleine Rastnasen, die an dem Bund in Längsschlitznähe angeformt sind. So hat die Medienleitung zum einen ausreichend festen Halt in der Hülse des Grundkörpers, zum anderen kann aber der Werker auch leicht den Druckpunkt an den Rastnasen überwinden, wenn er die Montage beendet hat und die Hülse, das heißt den Grundkörper, entfernen will.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Andrehen einer auf einer Medienleitung angeordneten Überwurfmutter geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Es wird eine Medienleitung in den Aufnahmeraum einer Vorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele über den Längsschlitz eingebracht. Dies bedeutet insbesondere, dass die Vorrichtung auf die Medienleitung aufgeklipst wird. Der Grundkörper der Vorrichtung und die Medienleitung werden relativ zueinander in axialer Richtung verlagert, sodass eine auf der Medienleitung angeordnete Überwurfmutter in die Nuss der Vorrichtung eingreift. Die axiale Relativverlagerung erfolgt insbesondere so, dass die Vorrichtung mit der Überwurfmutter an das Ende der Medienleitung geschoben wird, an welchem die Medienleitung mit einem Aggregat verbunden werden soll. Es erfolgt dann ein manuelles Andrehen der Überwurfmutter mit der Vorrichtung durch Angreifen an der Betätigungskontur. Dabei kann ein Werker insbesondere sehr feinfühlig an der Betätigungskontur angreifen und die Überwurfmutter durch Drehen der Vorrichtung andrehen, wobei er eine gute physische Rückkopplung erhält, ob die Überwurfmutter in ihrem Gegengewinde greift, weil zum einen die Vorrichtung definiert zur Medienleitung ausgerichtet und auf dieser geführt und zum anderen die Überwurfmutter nahezu spielfrei, vorzugsweise spielfrei, an der Vorrichtung gehalten ist. Anschließend erfolgt eine axiale Relativverlagerung des Grundkörpers und der Medienleitung – diesmal insbesondere in entgegengesetzter Richtung wie zuvor – zur Freigabe der Überwurfmutter. Der Grundkörper wird dann von der Medienleitung über den Längsschlitz wieder entfernt.
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Vorzugsweise wird die Überwurfmutter in einem nächsten Schritt mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels definiert festgezogen.
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Insbesondere wird das Verfahren bevorzugt folgendermaßen durchgeführt: Über den Längsschlitz wird die Medienleitung seitlich in der Hülse des Grundkörpers aufgenommen, wobei die Überwurfmutter nach kurzem Zurückziehen der Medienleitung in die Nuss eingreift. Die Nuss hält in dieser Stellung die Überwurfmutter drehsicher. Durch die Lagereinrichtung, an welcher sich die Medienleitung abstützt, ist eine straffe Führung erzielt, die praktisch keine axialen Relativbewegungen zwischen der Medienleitung und der am Ende der Medienleitung koaxial angeordneten Überwurfmutter zulässt. Dadurch lässt sich bei einer manuellen Montage für den Werker die richtige Stellung für den Anschluss leicht und schnell finden, sodass er durch Drehen der Hülse an der Betätigungskontur die Überwurfmutter provisorisch auf das Anschlusselement des Aggregats schrauben kann. Zur festen Verbindung wird die Hülse von der Druckleitung der Überwurfmutter nach hinten und dann seitlich abgezogen, wonach die Überwurfmutter mit einem Drehmomentschlüssel mit definiertem Anzugsmoment festgeschraubt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Medienleitung eine Druckleitung, insbesondere eine Kraftstoffverteilerleitung, verwendet wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Andrehen einer auf einer Medienleitung angeordneten Überwurfmutter;
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2 eine weitere Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1, und
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3 das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß 1 mit einer Medienleitung und einer Überwurfmutter.
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1 zeigt eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zum Andrehen einer auf einer in 3 dargestellten Medienleitung 3 angeordneten Überwurfmutter 5. Die Vorrichtung 1 weist einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden, insbesondere hülsenförmigen Grundkörper 7 auf, der einseitig einen entlang der Längsachse durchgehenden Längsschlitz 9 und in seinem Inneren einen Aufnahmeraum 11 zur Aufnahme der Medienleitung 3 aufweist. Dabei ist der Aufnahmeraum 11 an beiden Enden des Grundkörpers 7 – entlang der Längsachse gesehen – offen und über den Längsschlitz 9 seitlich, das heißt insbesondere in radialer Richtung, zugänglich. Der Grundkörper weist an einem ersten Ende 13 eine Nuss 15 mit einem Innensechskant zur Aufnahme der Überwurfmutter 5, insbesondere zur Aufnahme eines Außensechskants der Überwurfmutter 5, und an einem zweiten Ende 17, welches dem ersten Ende 13 entlang der Längsachse gesehen gegenüberliegt, eine Betätigungskontur 19 für eine manuelle Betätigung der Vorrichtung 1 durch einen Werker auf.
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Die Vorrichtung 1 weist an dem ersten Ende 13 des Grundkörpers 7 ein Haltelement 21 zum Festlegen der Überwurfmutter 5 auf. Das Haltelement 21 ist bevorzugt als Klemmring und/oder als magnetische Einrichtung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich, besonders bevorzugt zusätzlich, ist vorgesehen, dass die Nuss 15 ein Untermaß gegenüber der Überwurfmutter 5 aufweist. Aufgrund der zumindest durch den Längsschlitz 9 bereitgestellten Elastizität des Grundkörpers 7, vorzugsweise aber zusätzlich durch eine aufgrund der Materialeigenschaften des Grundkörpers 7 bestehenden Elastizität, kann die Überwurfmutter 5 in die Nuss 15 geklemmt werden, wobei sie sicher und fest sowie in einer definierten Position gehalten wird.
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Der Grundkörper 7 weist bevorzugt ein elastisches Material, insbesondere Kunststoff oder Federstahl, auf, oder besteht aus einem solchen Material. Besonders bevorzugt ist der Grundkörper 7 mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens gefertigt.
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Die Betätigungskontur 19 ist bevorzugt als Rändelung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper 7 an dem zweiten Ende 17 radial erweitert ist, wobei bei dem hier in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere eine tulpenartige Erweiterung an dem Grundkörper 7 im Bereich der Betätigungskontur 19 vorgesehen ist.
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2 zeigt eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich, dass in dem Aufnahmeraum 11 im axialen Bereich der Betätigungskontur 19 bevorzugt eine Lagereinrichtung 23 zur Lagerung der Medienleitung 3 angeordnet ist. Die Lagereinrichtung 23 ist insbesondere als Klemmeinrichtung zum Klemmen der Medienleitung 3 ausgebildet, wobei sie bevorzugt einen radial nach innen in den Aufnahmeraum 11 hineinragenden Bund 25 aufweist. Dieser ist als unterbrochener Ringbund ausgestaltet und wird insbesondere von dem Längsschlitz 9 unterbrochen, sodass er c-förmig ausgestaltet ist.
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An dem Bund sind Rastmittel zum Verrasten der Medienleitung 3 angeordnet, hier nämlich zwei Rastnasen 27, von denen jeweils eine an je einem der beiden – in Umfangsrichtung gesehen – gegenüberliegenden Enden des c-förmigen Bundes 25 angeordnet ist.
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3 zeigt die Vorrichtung 1 in auf der Medienleitung 3 angeordnetem Zustand, wobei die Vorrichtung 1 mit der Überwurfmutter 5 in Eingriff ist. Zum Andrehen der Überwurfmutter 5 wird bevorzugt zunächst die Medienleitung 3 in den Aufnahmeraum 11 über den Längsschlitz 9 eingebracht. Der Grundkörper 7 wird dann auf der Medienleitung 3 insbesondere auf deren die Überwurfmutter 5 aufweisendes Ende zu verlagert, sodass die Überwurfmutter 5 in die Nuss 15 der Vorrichtung 1 eingreift. Es erfolgt dann ein manuelles Andrehen der Überwurfmutter 5 mit der Vorrichtung 1 durch Angreifen eines Werkers an der Betätigungskontur 19. Anschließend wird die Vorrichtung 1 auf der Medienleitung 3 axial zurückverlagert, sodass die Überwurfmutter 5 freigegeben wird, und der Grundkörper 7 wird von der Medienleitung 3 über den Längsschlitz 9 entfernt. Die Überwurfmutter 5 wird anschließend mit einem Drehmomentschlüssel festgezogen.
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Die Medienleitung 3 ist bevorzugt als Druckleitung, insbesondere als Kraftstoff-Verteilerleitung ausgebildet.
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Die Vorrichtung 1 umgreift die Überwurfmutter 5 fest und stützt sich zugleich auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Bund 25 an der Medienleitung 3 ab, um dem Werker ein Gefühl zu geben, wann das Gewinde der Überwurfmutter 5 greift und er es festschrauben kann. Durch diese feste Führung und Ausrichtung kann die Überwurfmutter 5 nicht ausweichen und wird damit vom Werker in kurzer Zeit angesetzt und aufgeschraubt. Zugleich ist die Vorrichtung 1 gut wieder von der Medienleitung 3 entfernbar, insbesondere bevor die Überwurfmutter 5 mit einer Verlängerung auf Endmoment angezogen wird.
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Insbesondere ergibt sich in der Praxis folgender Ablauf: Die bevorzugt als Druckleitung ausgebildete Medienleitung 3 wird aus ihrer Verpackung entnommen, und die Vorrichtung 1 wird aufgesetzt. Es erfolgt ein grobes Vorpositionieren der Medienleitung 3 und ein Anfädeln des Gewindes der Überwurfmutter 5 mithilfe der Vorrichtung 1. Anschließend wird die Vorrichtung 1 entfernt, und die Überwurfmutter 5 wird mit Drehmoment angezogen.
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Somit ist es einem Werker trotz beengten Bauraums problemlos und mit hinreichender physischer Rückkopplung möglich, die Überwurfmutter 5 anzudrehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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