Werkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 Drehmomentab- triebsflächen 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 umgeben- den 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 derar- tiger Ratschenringschlüssel besitzt ein Auge. In diesem Auge ist mit einseitigem Drehfreigang ein Ratschenring gelagert. Dieser Ratschenring besitzt eine Mehr- kantinnenkontur. Erfindungsgemäß ist der gesamte Ratschenring aus Edelstahl gefertigt. Der das Auge ausbildende Antriebskörper besteht aus nicht rostfreiem Stahl.

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. Erfindungs gemäß 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.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Zange. Eine Zange besitzt zwei Zangenarme, die sich im Bereich eines Gewerbes kreuzen. Die Zangenarme bil- den 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 erfindungs gemäße Abtriebskörper, die aus Edelstahl bestehen. Diese Abtriebskörper sind an aus nicht rostfreiem Stahl gefertigten Stahlbacken befes- tigt. 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.

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. Be- vorzugt liegt die Härte in einem Bereich zwischen 55 und 58 HRC Rockwell.

Vorzugsweise ist die Härte, insbesondere Kernhärte, geringer als 59 bzw. 62 HRC.

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 mar- tensitischen rostfreien Stahl.

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 237682 Bl 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 oberflächenna- hen 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 Fremd- rost erzeugenden Substanzen mehr besitzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Maul- / Ringschlüssels,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Rat- schenringschlüssels,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Nuss in der Seitenansicht,

Fig. 4 eine Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels in der Unteransicht,

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Zange,

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5.

Das in der Fig. 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 Schrauban- griffsprofils 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 Edelstahlein- satzes 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.

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.

Bei dem in der Fig. 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 Fig. 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 Flä- chen des Schraubenkopfes bzw. der Mutter in Flächenanlage an den Drehmomentabtriebsflächen des Schraubangriffsprofils 14 an.

Bei dem Freilauf getriebe kann es sich um ein umschaltbares Getriebe handeln.

Die Figuren 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-

sehe eingesteckt werden kann, um ein Drehmoment auf den Nusskörper 21 auszuüben.

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.

Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Erfin- düng 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-för- migen 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.

Alle zuvor erwähnten Edelstahlteile 2, 3, 12, 22 und 32 können eine Materialhär- te aufweisen, die höher ist als die Materialhärte des sie tragenden Stahlkörpers.

Beispielsweise kann die Materialhärte mindestens 55 Rockwell betragen. Die Materialhärte des Stahlteiles, welches das Edelstahlteil trägt, kann dagegen lediglich 45 HRC betragen.

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.