EP0591732B1 - Verfahren zum Herstellung eines Schluessels mit offenem Ring - Google Patents

Description

Die vorstehende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schluessels mit offenem Ring, ferner betrifft die Erfindung einen Schluessel mit offenem Ring, der mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellt ist.

Schluessel mit offenem Ring sind Werkzeuge, die hauptsaechlich bei der Montage hydraulischer Anlagen Verwendung finden, z.B. bei Bremsanlagen eines Kraftfahrzeuges. Diese Werkzeuge, die meistens als vieleckiger Schluessel ausgebildet sind, weisen an ihrer Vorderseite eine maulartige Oeffnung auf und in Uebereinstimmung mit den Flaechen, die das vieleckige Schluesselmaul begrenzen, ist eine offene Auflageflaeche vorgesehen, die zur Mitte des Schluesselmaules gerichtet ist. Dadurch wird es beim Einsatz eines solchen Schluessels moeglich, das Werkzeug ueber das offene Maul auf die Hydraulikleitung, die zum Beispiel als Rohr ausgebildet ist, aufzuschieben und dann den Schluessel entlang des Hydraulikrohres zu verschieben.

Im Anschluss daran tritt die vieleckige Ausnehmung des Schluessels mit offenem Ring mit der Mutter zum Festlegen der Rohrleitung in Wirkverbindung und dank der umfangsseitig vorgesehenen Auflageflaeche, die auf einer Seite des mit der Oeffnung versehenen Ringschluessels angeordnet ist, wird ein ungewolltes Loesen oder Abrutschen des Schluesselmaules von der Mutter vermieden, da die verdickte Umfangsflaeche des Schluessels auf der Mutter aufliegt. Somit wird vermieden, dass ein ungewolltes Loesen des Schluesselmaules von der Mutter eintritt.

Diese Vorsehung hat sich dann als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Schluessel bei sehr beengten Raumverhaeltnissen, in schlecht beleuchteten Raeumen oder in Nischen, die nur schlecht durch das Werkzeug zu erreichen sind, zum Einsatz kommt.

Fuer die Herstellung der bekannten Ringschluessel mit offenem Maul findet heute ein Schmiedeverfahren oder Warmpressverfahren des Schluesselkoerpers statt, wobei bei diesen Verfahren der Schluesselkopf bereits aus geformt wird.

In zwei folgenden und getrennt durchzufuehrenden Warmschmiedevorgaengen wird am Schluesselkopf die gewuenschte vieleckige Schluesselform als nicht durchgehender, tassenfoermiger, flacher Koerper hergestellt.

Anschliessend ist jeder Rohling des Schluesselkopfes einer spanabhebenden Bearbeitung zu unterziehen, mit der der Boden des tassenfoermigen Rohkoerpers abgetrennt wird, um eine Auflageflaeche fuer das vieleckige Gebilde des Schluesselkopfes an der Mutter zu schaffen.

Die Werkzeuge, die durch einen Pressvorgang und einen anschliessende Schmiedevorgang hergestellt wurden, zeichnen sich nicht durch besonders hohe Masshaltigkeit aus, da die eingesetzten Herstellungsverfahren die Einhaltung gewisser Bearbeitungstoleranzen nicht erlauben. Diese Tatsache hat sich als wesentlicher Nachteil fuer die bekannten offenen Ringschluessel herausgestellt. Bereits ein Spiel von wenigen 1/10 mm (unter Bezugnahme auf die innere vieleckige Form des Schluessels) kann eine Ungenaugikeit mit sich bringen, die dazu fuehrt, dass bei einem Einsatz des bekannten offenen Ringschluessels, z. B. in Kombination mit Muttern aus Aluminium oder Kupfer, eine wesentliche Verringerung der auf die Mutter uebertragbaren Kraft eintritt. Wird mit dem bekannten Schluessel eine sehr hohe Kraft auf die Mutter uebertragen, so tritt ein Verformen der Kanten der Mutter und somit ein Abrunden dieser Kanten ein, was schliesslich dazu fuehrt, dass mit dem offenen Ringschluessel kein Loesen der festgespannten Mutter moeglich sein wird.

Aus der US-A 2.774.259 ist ein geschlossener Ringschluessel mit einem umlaufenden Kragen zur Auflage des Schluesselmaules auf einer Mutter bekannt geworden.

Für die Herstellung dieses Schluessels ist ein besonderes, erstes Gesenk zum Schmieden des Schluesselrohlings mit einem abstehenden, ringfoermigen Kragen erforderlich.

Dieses Schmiedewerkzeug ist aufwendig in seinem Aufbau und, bedingt durch die ringfoermige, duennwandige Anformung, die an dem Schluesselrohling auszubilden ist, hat dieses Gesenk eine sehr begrenzte Lebensdauer.

Auch ist es einem Fachmann bekannt, dass die Herstellung des duennen, ringfoermigen Kragens in einem Gesenkschmiedeverfahren aus fertigungstechnischen Gruenden nur schwierig zu bewaeltigen ist.

Ferner ist ein zweites Schmiedewerkzeug erforderlich, um den duennen ringfoermigen Kragen zur Innenseite des Schluesselmaules hin umzuformen um somit einen Auflagekragen am Umfang des Schuesselmaules zu bilden.

Bei dem Werkzeug nach US-A 2.774.259 handelt es sich um einen geschlossenen Ringschluessel, dessen Bauweise nicht auf einen offenen Ringschluessel uebertragbar ist, denn es wuerden sich scharfe Kanten an der offenen Seite des Schluesselmaules bilden, die eine erhebliche Verletzungsgefahr darstellen wuerden.

Aufgabe der vorstehenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein neues Verfahren fuer die Herstellung offener Ringschluessel vorzuschlagen, mit welchem Verfahren es moeglich ist, in wirtschaftlicher Weise einen offenen Ringschluessel herzustellen, dessen vieleckiges Maul auf seiner Innenseite groesste Praezision aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess mit einem Verfahren zur Herstellung eines offenen Ringschluessels geloest, durch Pressen eines Schlüsselrohlings unter Belassen eines Materialüberschusses auf der Innenseite des vieleckigen Schlüsselmaules und hochpräzise Endbearbeitung der Innenseiten des vieleckigen Schlüsselmaules, wodurch der Materialüberschuss entfernt wird und im Anschluss an diese Bearbeitungsvorgänge Durchführung einer plastischen Verformung des Schlüsselkopfes am Umfang des vieleckigen Schlüsselmaules und Materialverdrängung zum Inneren und in Umfangsrichtung des Schlüsselmaules zur Bildung einer Auflageverdickung.

Mit einem Verfahren dieser Art wird der Vorteil erzielt, dass der Rohkoerper des offenen Ringschluessels rasch und wirtschaftlich durch ein Warmpressverfahren oder einen Schmiedevorgang, entsprechend den Herstellungsverfahren fuer bekannte Schluessel, herstellbar ist.

Durch die anschliessende Praezisionsbearbeitung und spanende Abnahme des Uebermetalles, das auf der Innenseite des vieleckigen Schluesselmaules vorgesehen ist, z. B. durch einen Raeumvorgang oder eine andere geeignete spanabhebende Bearbeitung, werden in einem Arbeitsvorgang die genauen Abmessungen, sowie die innere Umfangsform des Schluesselmaules, wie bei einem herkoemmlichen Gabelschluessel bearbeitet, aber zusaetzlich durch eine folgende plastische Verformung, z. B. durch einen Press- oder Praegevorgang, der mit einem einfachen Hilfswerkzeug durchfuehrbar ist, wird es moeglich, die gesamte Umfangsverdickung herzustellen, die zum Inneren des Schluesselmaules absteht. Dadurch wird eine sichere Auflage des offenen Maules des Ringschluessels, z. B. auf einer Sechskantmutter, ermoeglicht.

Der Erfindungsgegenstand wird nun genauer beschrieben und in den beigefuegten Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Detail des offenen Ringschluessels gemaess der Erfindung;

Fig. 2 ein Detail des Schluessels im Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt im Schnitt den Schluessel mit offenem Ring gemaess der vorstehenden Erfindung, bei Aufsetzen auf eine Spannmutter fuer eine hydraulische Leitung; und

Fig. 4 das Presswerkzeug zur Durchfuehrung eines Pressvorganges zur Herstellung der Umfangsverdickung des Schluessels.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der erfindungsgemaess ausgebildete offene Ringschluessel gesamthaft mit 1 gekennzeichnet und weist eine Verlaengerung 2 oder einen Stiel auf, an dessen Ende ein gabelartiger Kopf 3 vorgesehen ist, der das Maul 4 des offenen Ringschluessels umschreibt. Der Schluessel 1 weist an seiner Vorderseite eine Oeffnung 5 auf, um den Durchgang, z. B. einer Hydraulikleitung 8', die mit Strichpunktlinien dargestellt ist, zu ermoeglichen.

Auf seiner Innenseite weist der Schluesselkopf 3 Seitenwaende 6 auf, die ein Sechseck, ein Achteck oder ein beliebiges Vieleck oder ein anderes geeignetes Profil umschreiben, das eine lichte Weite (a) entsprechend den Abmessungen der Mutter aufweist, mit der der Schluessel 1 formschluessig in Verbindung gebracht werden soll.

Der Fig. 2 kann entnommen werden, dass die Seiten 6 des Kopfes 3 des Schluessels 1 oberseitig durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Verdickung 7 begrenzt werden, wobei die Verdickung 7 zum Inneren des Schluesselkopfes 3 absteht. Die Verdickung bildet eine Auflage fuer den Schluesselkopf 3, sobald dieser auf eine zu betaetigende Mutter 9 (Fig. 3) aufgesetzt wird.

Diese Situation ist genauer in Fig. 3 dargestellt, die eine Hydraulikleitung 8 zeigt, die unter Zuhilfenahme einer Mutter 9, die ueblicherweise aus Aluminium oder einem anderen verhaeltnismaessig leichten und weichen Material besteht, montiert ist.

Durch Aufstecken des Schluessels ueber die Oeffnung 5 (Fig. 1) auf das Rohrstueck 8' und Verschieben des Schluesselkopfes 3 in Richtung des Pfeiles (f) nach unten, wird es moeglich sein, eine formschluessige Verbindung zwischen den Waenden 6 (die das Innere des vieleckig ausgebildeten Maules des Schluessels 3 begrenzen) und der Mutter 9 herzustellen. Dank der Vorsehung der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Verdickung (7) wird erreicht, dass der Schluessel 3 sicher in seiner Gebrauchslage auf der Mutter 9 aufliegt; es wird vermieden, dass das Schluesselmaul ueber die Mutter 9 rutschen kann, wie schematisch mit dem in Strichpunktlinien dargestellten Pfeil f' dargestellt ist.

Es wird somit ein auesserst sicheres und schnelles Einwirken auf die Mutter 9, auch in engen, dunklen oder wenig zugaenglichen Raeumen moeglich.

Es ist einem Fachmann bekannt, dass bei zunehmender Praezision (geringes Spiel) der gegenseitigen Verbindung zwischen dem Maul (lichte Weite a) des Schluesselkopfes 3 und der Mutter 9 auch die auf die Mutter 9 uebertragbare Kraft, z. B waehrend des Loesevorganges einer Mutter 9, zunimmt. Mit anderen Worten, je kleiner das Spiel zwischen Schluesselmaul und Mutter ist, desto geringer wird das Risiko einer unerwuenschten Verformung der Mutter 9 und ein Abrunden der Kanten sein, Verformungsgefahr, die proportional mit dem vorhandenen Spiel zwischen den Schluesselwaenden 6 und dem Aussenumfang der Mutter 9 zunimmt.

Das Verfahren zur Herstellung des Schluessels 1, 3 sowie der umfangsseitig angeordneten Auflageverdickung 7 wird nun genauer anhand der Figur 4 beschrieben.

Der Fig. 4 kann im Schnitt der Kopf 3 des Schluessels 1 entnommen werden. Der Schluessel 1, 3 wurde als Rohling, z. B. durch ein Warmpressverfahren oder einen Schmiedevorgang, hergestellt, dabei wurde in Uebereinstimmung mit den Waenden 6 (lichte Weite a) ein Uebermetall belassen. Nach Durchfuehrung des Pressvorganges wird das innere Schluesselmaul 4 des Kopfes 3 einer Praezisionsbearbeitung, z. B. einem Raeumvorgang, unterzogen. Durch diese spanabhebende Bearbeitung wird das verbliebene Uebermaterial entfernt und mit sehr hoher Praezision das Mass der lichten Weite (a) festgelegt.

Die mit herkoemmlichen Fertigungsverfahren, z. B. einem Press- oder Schmiedevorgang, erreichbare Genauigkeit ist wesentlich geringer gegenueber der Praezision, die z. B. mit einem Raeumvorgang erzielbar ist.

Nach Beenden des Raeumvorganges und genauem Festlegen der lichten Weite (a) des Schluessels ist es noch erforderlich, ueber einen weiteren Bearbeitungsvorgang die in Umfangsrichtung des Schluesselmaules notwendige Verdickung 7 fuer ein sicheres Aufliegen des Schluesselkopfes 3 auf einer Mutter herzustellen. Dazu wird der Kopf 3 des Schluessels 1 in ein Presswerkzeug 10 eingelegt, dessen erhabener Teil 11 den Freiraum 4 des Kopfes 3 des Schluessels 1, der auf einem Sitz 14 aufliegt, ausfuellt. Das erhabene Teil 11 weist eine Hoehenerstreckung auf, die kleiner als die Dicke (b) des Schluesselkopfes 3 ist. An der Oberseite weist das erhabene Teil 11 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Anfasung 12 auf. Dem Werkzeug 10, 12 ist ein Preßstempel 13 zugeordnet, der breiter als die lichte Weite (a) des Schluesselkopfes ausgebildet ist. Mit dem Preßstempel 13, sobald dieser in Richtung des Pfeiles (g) in das Werkzeug 10, 11 verfahren wird, erfolgt eine plastische Verformung des den Kopf 3 des Schluessels 1 bildenden Materiales. Das plastisch verformte Material wird in die von der Anfasung 12 gebildete ringfoermige Umfangskammer, die zwischen den Seitenwaenden 6 des Schluessels und der umfangsseitig vorgesehenen Anfasung 12 gebildet ist, verdraengt.

Durch diese plastische Verformung des Materials, die auf einer Seite des Schluesselkopfes 3 erfolgt, wird erst nach Durchfuehren des Raeumvorganges zur praezisen Bearbeitung der Seitenwaende, eine Umfangsverformung 7 hergestellt, um dadurch eine Verdickung oder Materialanhaeufung 7 zu schaffen, die ein sicheres Auflager fuer den offenen Ringschluessel auf dem Koerper einer Mutter 9 oder einem Schraubenkopf schafft.

Waehrend mit bekannten Verfahren die Herstellung eines offenen Ringschluessels durch einen Pressvorgang und einen anschliessenden Warmschmiedevorgang und mechanische Bearbeitung zur Herstellung des vieleckigen Schluesselmaules mit einer Auflageflaeche moeglich war, mussten aufgrund der Ungenauigkeiten, die den bekannten Fertigungsverfahren anhaften, eine erhebliche Toleranz in der lichten Weite (a) des Schluesselmaules in Kauf genommen werden, und es mussten auch die Folgen eines erheblichen Spiels zwischen den Waenden des Schluesselmaules und dem Mutterkoerper in Kauf genommen werden.

Mit dem Verfahren gemaess der vorstehenden Erfindung wird es moeglich, einen offenen Ringschluessel herzustellen, wobei ein wirtschaftliches Verfahren, z. B. ein Pressverfahren oder ein Schmiedevorgang fuer die Herstellung des rohen Schluesselkoerpers zum Einsatz gelangt. Dabei wird anfaenglich darauf verzichtet, die Auflageflaeche oder -verdickung zu schaffen. Die so gefertigten Schluesselrohlinge werden anschliessend einer geeigneten Praezisionsbearbeitung, z. B. einem Raeumvorgang unterzogen, um somit eine Mauloeffnung (a) mit hoher Praezision zu schaffen. Im Anschluss daran wird durch Verformen des Schluesselkopfes mit einem einzigen Press- oder Praegevorgang, d. h. einem Vorgang, mit dem nur eine teilweise Verformung in Umfangsrichtung des Schluesselkopfes erfolgt, auf einer Seite des Schluesselkopfes eine Verdickung geschaffen, die ausreichend ist, ein sicheres Auflager fuer den offenen Ringschluessel auf dem Koerper einer Mutter oder Schraube zu gewaehrleisten.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines offenen Ringschlüssels, durch Pressen eines Schlüsselrohlings (2,3) unter Belassen eines Materialüberschusses auf der Innenseite des vieleckigen Schlüsselmaules (4) und hochpräzise Endbearbeitung der Innenseiten (6) des vieleckigen Schlüsselmaules (4), wodurch der Materialüberschuss entfernt wird und im Anschluss an diese Bearbeitungsvorgänge Durchführung einer plastischen Verformung des Schlüsselkopfes am Umfang des vieleckigen Schlüsselmaules und Materialverdrängung zum Inneren und in Umfangsrichtung des Schlüsselmaules (4) zur Bildung einer Auflageverdickung (7).

Images