DE4341658C2

DE4341658C2 - Zapfenschlüssel

Info

Publication number: DE4341658C2
Application number: DE19934341658
Authority: DE
Inventors: Uwe Spaeth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2013-12-08
Also published as: DE4341658A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zapfenschlüssel nach Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Verfahren zu seiner Herstellung.

Ein derartiger Zapfenschlüssel ist z. B. bekannt aus der EP 0058219 A1. Dieser bekannte Zapfenschlüssel soll für Heizkör perverschraubungsnippel aller gängigen Größen ausgelegt sein. Hierfür sind fünf diskrete Schlüsselweiten und ein konischer Bereich vorgesehen.

Aus der DE-31 20 216-A1 ist ein weiterer Zapfenschlüssel bekannt, der allerdings nur über vier Schlüsselweiten verfügt.

Ferner weist die DE PS 1 55 377 einen Steckschlüssel aus, der aus ineinandergesteckten Buchsen besteht, welche verschiedene Schlüs selweiten haben.

Derartige Zapfenschlüssel werden verwendet, um sogenannte Schraub fittings aus dem Heizungsanlagen-Installationsbereich fachgerecht einzuschrauben oder auszuschrauben.

Hierzu weisen die Zapfenschlüssel außenliegende Schlüsselflächen auf, die beim Einstecken in das entsprechende Schraubfitting mit Schlüsselangriffsflächen des Schraubfittings in Kontakt geraten. Üblicherweise sind derartige Zapfenschlüssel bekannt als Sechs kant-Schlüssel oder als Flachschlüssel. Darüber hinaus sind auch Zapfenschlüssel bekannt, die in Längsrichtung des Zapfens durch gehende Nuten aufweisen, um in entsprechende längsverlaufende Stege der Schraubfittings einzugreifen.

Dabei hat sich gezeigt, daß man im häuslichen Installationsbereich mit einem Zapfenschlüssel, der lediglich 4 oder 6 verschiedene Schlüsselweiten aufweist, nur begrenzt arbeiten kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Zapfenschlüssel so weiterzubilden, daß sie bei kompakter und kurzer Bauweise trotzdem eine erhöhte Anzahl von Schlüsselweiten aufweisen und so für die überwiegende Mehrzahl aller im häuslichen Bereich vorkommenden Normgrößen der Schraubfittings anwendbar sind.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß erstmals die bei weitem überwiegende Mehrzahl der durch unterschiedliche DIN-Normen vorgegebenen Schlüsselquerschnitte mit einem einzigen Zap fenschlüssel abgedeckt werden kann.

Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, daß die Schlüsselquerschnitte aus den verschiedenen Installationsbereichen Heizungsinstallation und Gasinstallation überhaupt an einem ein zigen Zapfenschlüssel zusammengefaßt werden können.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß eine Kom bination der Schlüsselweiten sowohl des Heizungsinstallations bereichs als auch des Gasinstallationsbereichs an nur einem ein zigen Zapfenschlüssel verwirklicht ist.

Dabei geht die Erfindung davon aus, daß bis zum Ende dieses Jahr tausends eine im wesentlichen vollständige Umstellung der häus lichen Heizungsanlagen mit Einzelfeuerstellen auf Zentralfeuer stellen erfolgen wird, da die Gesetze zur Reinhaltung der Luft zunehmend geringeren Schadstoffausstoß erfordern.

Es ist daher eine Erkenntnis der Erfindung, daß mit einem Bedarf an Zapfenschlüsseln zu rechnen ist, wo mit einem einzigen Werkzeug der vorkommende Bereich der Wasserversorgungsanschlüsse und eben sogut der vorkommende Bereich der Gasversorgungsanschlüsse im Heizungsanlagenbau abgedeckt wird.

Die angegebenen Abstufungen, nämlich für Schlüsselweiten oberhalb von 11 Millimetern Abstufungen von nicht mehr als 3 Millimeter und für Schlüsselweiten unterhalb von 17 Millimetern Abstufungen von nicht mehr als 2 Millimeter sind die höchst zulässigen Sprünge, welche zwischen zwei aufeinander folgenden Schlüsselweiten zuläs sig sind, um die geforderte Kompatibilität zu erzielen.

Außerdem begrenzen die obere Schlüsselweite von 24 mm und die untere Schlüsselweite von 9,5 mm die Gesamtlänge des Zapfenschlüs sels so, daß trotz der geforderten Kompatibilität für fast alle Anwendungsfälle ein behinderungsfreies Einstecken des Zapfen schlüssels bis zur richtigen Schlüsselweite möglich ist.

Zwischen den benannten Schlüsselweiten liegende Werte sind im Sinn der Erfindung nützlich, da sie insbesondere der alterungsbedingten Materialerosion oder der Sedimentation in den Schraubfittings Rechnung tragen. Insofern können Abstufungen der Querschnitts abmessungen im 1/2-Millimeterbereich der Erfindung von Vorteil sein. Derartige Feinabstufungen erhöhen andererseits die Gesamt zahl der vorkommenden Schlüsselweiten.

Dabei ist die Weiterbildung nach Anspruch 3 erwähnenswert, da hierdurch ein wenigstens bereichsweise eng passender Zapfenschlüs sel bereitgestellt wird. Insbesondere in Verbindung mit in Längs richtung balligen Schlüsselangriffsflächen können vorteilhafte Eingriffsverhältnisse zwischen dem Zapfenschlüssel und dem Schraubfitting erzielt werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 geht von der Erkenntnis aus, daß alle möglichen Querschnittsabmessungen im Prinzip durch Quer schnittsflächen von jeweils gleicher Form abgedeckt werden können. Derartige Querschnittsflächen können beispielsweise gemäß Anspruch 5 von regelmäßigen Sechsecken gebildet werden. Dies für Schraub fittings mit Optimierung des hydraulischen Querschnitts, z. B. im Wasserinstallationsbereich.

Darüber hinaus hat die Erfindung erkannt, daß zusätzlich zu den sechseckigen Querschnitten diametral gegenüberliegende Längsnuten zur weiteren Kompatibilität des Zapfenschlüssels beitragen, da sich die Gegenstücke zu den Längsnuten an Schraubfittings sowohl aus dem Heizungs- als auch aus dem Gasinstallationsbereich befin den.

Für Anwendungsbereiche der Installationstechnik ist damit zu rechnen, daß der Zapfenschlüssel eine zu große Länge aufweist, um soweit eingesteckt werden zu können, daß er mit seiner entspre chenden Schlüsselangriffsfläche im Schraubfitting sitzt.

Um dies zu vermeiden ist der Zapfenschlüssel zweiteilig. Wesent lich ist, daß - von der Spitze herkommend - die Größtschlüssel weite des abgetrennten Teils mindestens 15 Millimeter Querschnit tsabmessung hat. Hierbei wird von einem regelmäßigen Sechskant ausgegangen. Bereits in diesem Fall ergibt sich die geforderte Kompatibilität zwischen Wasser- und Gasinstallationsbereich.

Diese Kompatibilität wird begünstigt von den Merkmalen des An spruchs 12, nämlich der Überschneidung des Größtbereichs des einen Endes mit dem Kleinstbereich des zugehörigen anderen Endes.

Erfindungsgemäß können die Zapfenschlüssel mit verschiedenen Malnahmen drehbar angetrieben werden. Darüber hinaus kommt den Merkmalen der Ansprüche 3 und 11 besondere Bedeutung zu. Wie bereits erwähnt, würden diese Merkmale geeignet sein, um erosive Abtragungen der Innenabmessungen oder sedimentative Ablagerungen an den Innenwänden der Schraubfittings zu berücksichtigen, so daß der erfindungsgemäße Zapfenschlüssel jeweils in optimaler Weise an den Schlüsselangriffsflächen des Schraubfittings anliegt, um auch bei festkorrodierten Schraubfittings ein ausreichend hohes, lösen des Schraubmoment aufbringen zu können.

Die Weiterbildung nach Anspruch 14 eignet sich insbesondere zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Zapfenschlüsseln, insbe sondere aus Werkzeugstahl, CV-Stahl oder dergleichen.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Profilierung derartiger Zapfenschlüssel auf Mehrkantdrehmaschinen mit erheblichen Ratter bewegungen verbunden ist, da die Messer des Messerkopfs nicht im kontinuierlichen Schnitt, sondern im diskontinuierlichen Schnitt arbeiten. Die Ratterbewegungen beim Eintauchen des Messers in das Material des Rohlings können auch nicht durch Lünetten oder der gleichen verringert werden. Aus diesem Grund kommt den Merkmalen des Anspruchs 14 der Vorteil zu, daß bei geringen Ratterbewegungen dennoch ein voll kompatibler Zapfenschlüssel erzeugt werden kann. Dabei wird von einer absoluten Obergrenze der Schlüssellänge von etwa 150 mm ausgegangen, gemessen zwischen den Schlüsselweiten 9,5 und 24 mm. Da allerdings für jede Schlüsselweite eine gewisse Auflagefläche zwischen Schlüsselangriffsfläche und Schlüsselfläche bereitgestellt werden sollte, empfiehlt es sich auch nicht, die untere Länge von etwa 90 mm zu unterschreiten.

Darüber hinaus soll ausdrücklich erwähnt sein, daß der erfindungs gemäße Zapfenschlüssel, hergestellt durch dieses Verfahren, auch als Modell für Abgüsse dienen kann, um beispielsweise einen Zap fenschlüssel bereitzustellen, der für einen relativ geringen Preis zum seltenen Gebrauch im Hobbybereich geeignet ist.

Hierzu zählen insbesondere Zapfenschlüssel, die nach dem Schleu dergußverfahren oder dem Wachsausschmelzverfahren hergestellt werden, wobei ein Qualitätszapfenschlüssel, hergestellt gemäß Anspruch 14, als Vorbild gedient hat.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung (einteilig),

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung (zwei teilig),

Fig. 3 ballige Schlüsselfläche,

Fig. 4 konischer Zapfenschlüssel.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.

Die Figuren zeigen einen Zapfenschlüssel 1 mit Schlüsselflächen 2, die sich zur Spitze 4 hin verjüngen. Dies bedeutet, daß sich der jeweilige Querschnitt des Zapfenschlüssels 1 vom Antriebsende 3 her kommend in Richtung zur Spitze 4 hin verjüngt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Zapfenschlüssel soweit in ein zugehö riges Schraubfitting 5 eingesteckt werden kann, bis er mit seinen Schlüsselflächen 2 an den zugeordneten Schlüsselangriffsflächen 6 des Schraubfittings 5 so sicher anliegt, daß er über die Flächen pressung zwischen Schlüsselfläche 2 und Schlüsselangriffsfläche 6 das eingeleitete Drehmoment zuverlässig auf das Schraubfitting 5 überträgt. Hierzu ist, wie man erkennt eine bestimmte Einsteck tiefe 7 notwendig, die bewirkt, daß die Schlüsselflächen 2 mit den Schlüsselangriffsflächen 6 in Kontakt geraten.

Üblicherweise ist ein derartiger Zapfenschlüssel mit einem regel mäßig sechskantigen Querschnitt ausgestattet. Es soll jedoch ausdrücklich gesagt sein, daß auch rechteckige oder andere polygo nale Querschnitte in Betracht kommen.

Im vorliegenden Fall weist der Zapfenschlüssel Querschnittsabmes sungen der Schlüsselflächen auf, die zwischen 9.5 Millimetern und 24 Millimetern liegen, wobei die Stufen oberhalb von 17 Millime tern um nicht mehr als drei Millimeter voneinander beabstandet und unterhalb von 17 Millimeter um nicht mehr als zwei Millimeter voneinander beabstandet sind.

Hierzu sind wenigstens zehn Abstufungen vorzusehen.

Es ist für die Erfindung unschädlich, wenn mehr Abstufungen vor handen sind. Keinesfalls dürfen die oben genannten Abstufungs schritte jedoch unterschritten werden, will man die geforderte Kompatibilität erzielen.

Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung weist folgende Stufen: 9,5; 10; 12; 13; 14; 15; 17; 19; 22; 24 mm auf. Gegebenenfalls kommt eine weitere Stufe von 8 mm in Betracht, wie die Ausfüh rungsbeispiele zeigen.

In einer Weiterbildung der Erfindung, ist, wie durch die gestri chelte Linie in Fig. 1 gezeigt ist, wenigstens bereichsweise vorgesehen, daß sich die Querschnittsabmessungen kontinuierlich verjüngen. In diesen Bereichen verlaufen die Querschnittsabmessun gen kegelförmig spitz in Richtung zur Spitze 4. Die Länge der Bereiche kann sich auf eine einzige Stufe oder auf eine Folge aus mehreren Stufen beziehen.

Wie die Fig. 1a (= Frontansicht von der Spitze 4) zeigt, sind alle Querschnitte von gleicher Form, das heißt im vorliegenden Fall als regelmäßige Sechsecke ausgebildet. Darüber hinaus zeigt die Fig. 1a, daß entlang des Zapfenschlüssels und diametral zueinander zwei längsnutförmige Ausnehmungen 8 vorgesehen sind. Diese Ausnehmung findet Verwendung an entsprechenden Schraubfit tings mit Längsverdickungen, die auf einer axialen Innenmantel linie des Schraubfittings verlaufen.

Die Ausnehmungen 8 müssen nicht in gleicher Weise gestuft sein, wie die Schlüsselflächen. Die Ausnehmungen 8 können unabhängig vom verlauf der Schlüsselflächen 2 gestuft sein oder kontinuierlich verlaufen.

Weiterhin zeigt Fig. 2, daß ein derartiger Zapfenschlüssel von der Spitze her kommend bei einem Sechskant-Querschnitt von 15 Millimetern Diametralabstand, - bezogen auf die Flächennormalen -, radial geteilt ist. Darüber hinaus beginnt der abgetrennte Teil in diesem besonderen Fall ebenfalls mit einem Sechskant-Querschnitt von 15 Millimetern Schlüsselweite.

Der abgetrennte Teil kann über einen separaten Antrieb verfügen, hier beispielhaft ein Vierkantantrieb, der gegebenenfalls in eine Vierkantausnehmung des anderen Teils einsteckbar ist.

Um den entspechenden Zapfenschlüssel in Drehung versetzen zu können, ist am Antriebsende 3 entweder ein 1/2" Vierkantantrieb 9 und/oder ein Durchsteckloch 10 und/oder ein Winkelschlüssel 11, vorzugsweise klappbar angeordnet. Desweiteren können Gegenstücke vorgesehen sein, die in die entsprechenden Antriebnüsse eines ansich bekannten Sanitärkreuzes passen (z. B. Sechskantzapfen, Vierkantloch, Mitnehmergewinde).

Wie weiterhin Fig. 3 zeigt, kann es von Vorteil sein, wenn die Schlüsselflächen jeder einzelnen Stufe in Längsrichtung ballig verlaufen. Dies bedeutet, daß sich die Schlüsselflächen in Rich tung zur Spitze gekrümmt verjüngen. Die hier vorliegende Krümmung 13 muß nicht konstant sein. Sie kann über die Länge der Stufe variieren, bevorzugt mit zur Spitze 4 abnehmendem Krümmungsradius um das Einführen des Zapfenschlüssels in das Schraubfitting zu erleichtern.

Darüber hinaus ist es für bestimmte Anwendungsfälle von Vorteil, wenn alle Stufen unter einem Kegelwinkel 14 konisch verlaufen (s. Fig. 4). Dabei kann sich der Kegelwinkel 14 über die Länge des gesamten Zapfenschlüssels ändern.

Hierdurch werden über die Länge des Zapfenschlüssels unendlich viele kongruente Querschnitte (z. B. Sechsecke) gebildet, von denen wenigstens ein einziger stets die passende Schlüsselweite ist. Über die Größe des Kegelwinkels 14 läßt sich vorteilhaft die Gesamtlänge des Zapfenschlüssels beeinflussen.

Im Extremfall würden die Stufen derart konisch verlaufen, daß zwischen den einzelnen Stufen keine Übergänge mehr feststellbar sind. Dies bietet den Vorteil, daß im Innendurchmesser zugesetzte Schraubfittings durch Einschlagen des entsprechenden Zapfenschlüs sels auch noch sicher gelöst werden könnten, da dann eine sehr große Zapfenlänge eine sichere Anlage zwischen Schlüsselfläche des Zapfenschlüssels und Schlüsselangriffsfläche des Schraubfittings gewährleistet.

Insbesondere die Ausführungsformen mit gekrümmten oder konisch verlaufenden Stufen lassen sich nach dem heutigen Stand der Tech nik leicht auf sogenannten Mehrkantdrehmaschinen herstellen.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff "Quer schnittsabmessung" synonym zum Begriff der sogenannten "Schlüsselweite" verwendet. Dabei wird, sofern konkrete Zahlen angegeben sind, stets das Nennmaß der Schlüsselweite genannt.

Bezugszeichenliste

1

Zapfenschlüssel

2

Schlüsselfläche

3

Antriebsende

4

Spitze

5

Schraubfitting

6

Schlüsselangriffsfläche

7

Einstecktiefe

8

Ausnehmung

9

Vierkantantrieb

10

Durchsteckloch

11

Winkelschlüssel

13

Krümmung

14

Kegelwinkel

Claims

1. Zapfenschlüssel (1) mit einem Antriebsende (3) mit einem ersten Antrieb (9; 10), einer Spitze (4) sowie einer Mehrzahl von Schlüsselflächen (2) mit sich zur Spitze (4) hin ver jüngenden Querschnitten zum Einstecken in rohrförmige Schraubfittings (5) aus dem Installationsbereich mit im Inneren angeordneten Schlüsselangriffsflächen (6), die bei bestimmten Einstecktiefen (7) mit den Schlüsselflä chen (2) in Kontakt treten, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schlüsselweiten entsprechenden Querschnitts abmessungen der Schlüsselflächen (2) zwischen 9,5 Millimetern und 24 Millimetern liegen, daß wenigstens die zehn Schlüsselweiten 9,5; 10; 12; 13; 14; 15; 17; 19; 22; 24 Millimeter vorgesehen sind, und daß der Zapfenschlüssel von der Spitze kommend nach der Schlüsselweite von 15 mm radial geteilt ist, derart, daß der abgetrennte Teil über einen separaten zweiten Antrieb verfügt.

2. Zapfenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zehn Schlüsselweiten vorgesehen sind.

3. Zapfenschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsabmessungen wenigstens bereichsweise kontinuierlich zur Spitze verjüngen.

4. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Querschnitte von gleicher Form etwa sechseckig oder rechteckig sind.

5. Zapfenschlüssel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte von regelmäßigen Sechsecken gebildet werden.

6. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Zapfens und vorzugsweise diametral zueinander längsnutförmige Ausnehmungen (8) vorgesehen sind.

7. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (9, 10) am Antriebsende (3) als 1/2" Vierkant-Antrieb (9) ausgebildet ist.

8. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsende (3) einen Antriebszapfen für ein Sani tärkreuz aufweist.

9. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsende (3) mit einem Durchsteckloch (10) ver sehen ist.

10. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß am Antriebsende (3) ein umlegbarer Winkelhebel (11) vor gesehen ist.

11. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselflächen wenigstens bereichsweise in Längs richtung ballig gekrümmt sind.

12. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Schlüsselweiten 17 bis 24 Millimeter versehe ne Teil zusätzlich auch die Schlüsselweite 15 Millimeter aufweist.

13. Zapfenschlüssel nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Antrieb des abgetrennten Teils als Vierkant antrieb ausgebildet ist, der in eine Vierkantausnehmung des anderen Teils einsteckbar ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Zapfenschlüssels nach einem der Ansprüche 1-13, bei welchem an einem Halb zeugrohling, der drehend von der Werkstückwelle einer Mehrkantdrehmaschine, - vorzugsweise CNC-gesteuert -, angetrieben ist, mittels von der Werkzeugwelle der Mehr kantdrehmaschine angetriebener Schneidplatte der Mate rialüberschuß bis zu dem Kantenprofil abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Bewegungsbereiche von Schneidplatte und Halb zeugrohling auf Sekanten mit Abständen zur Drehachse des Werkstücks zwischen wenigstens 4,75 und 12 mm berühren, und daß
vorzugsweise sich die Schneidplatte dabei relativ zum Werkstück zwischen etwa 100 mm bis zu etwa 120 mm axial verlagert.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein derartig hergestellter Zapfenschlüssel als Modell für ein daraus im Abgußverfahren hergestelltes Massenwerkzeug dient.