DE4211132C2 - Aufsteckbare Vorrichtung zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments beim Anziehen einer Schraube oder dergleichen - Google Patents

Description

Aus der DE 41 01 959 A1 ist eine aufsteckbare Vorrich­ tung zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments beim Anziehen einer Schraube oder dergleichen - insbe­ sondere einer Spannschraube einer Schlauchschelle - bekannt. Diese Vorrichtung hat eine Innen-Angriffsein­ richtung in einem Endabschnitt der Schraube zum form­ schlüssigen Einsetzen eines Schraubendrehers. Ferner hat die Vorrichtung einen ersten Endabschnitt, der vor dem Montieren der Schraube drehfest und bleibend auf dem Endabschnitt der Schraube befestigbar ist, und ei­ nen einteilig mit dem ersten ausgebildeten zweiten End­ abschnitt, der eine Angriffseinrichtung zum Ansetzen eines Schraubendrehers aufweist. Durch Ausübung eines vorbestimmten Drehmoments auf den ersten oder zweiten Endabschnitt ist die Vorrichtung verformbar. Wenn bei dieser Vorrichtung der zweite Endabschnitt durch Aus­ übung des vorbestimmten Drehmoments verformt wird, kann die Schraube auf einfache Weise dadurch wieder gelöst werden, daß entweder an einer Außen-Angriffseinrichtung des ersten Endabschnitts der Vorrichtung oder an der Innen-Angriffseinrichtung der Schraube, die nach dem Abtrennen des zweiten Endabschnitts freiliegt, ein Schraubendreher angesetzt und die Schraube gedreht wird. Wenn der Erwerber eines Gegenstandes, zum Bei­ spiel eines Kraftfahrzeugs, in dem eine Schraube oder Mutter mit einem vorbestimmten Drehmoment angezogen sein sollte, einen Defekt aufgrund einer mangelhaft angezogenen Schraube oder Mutter beanstandet, läßt sich nachträglich nicht mehr nachprüfen, ob die Schraube oder Mutter auf Seiten des Herstellers unzulänglich angezogen wurde, so daß ein Garantie-Fall vorliegt, oder auf Seiten des Erwerbers gelöst und wieder unzu­ länglich angezogen wurde, so daß keine Garantie gewähr­ leistet werden könnte.

Aus dem DE 90 11 571 U1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments beim Anziehen einer Schraube bekannt. In der Schraube ist eine Innen-Angriffseinrichtung zum formschlüssigen Ein­ setzen eines Schraubendrehers ausgebildet. Die Vorrich­ tung hat einen ersten sich zur Schraube hin etwa kegel­ förmig verjüngenden Endabschnitt, der zunächst eintei­ lig mit der Schraube ausgebildet ist, und einen zweiten Endabschnitt, der außen eine Angriffseinrichtung zum Ansetzen eines Schraubendrehers aufweist und durch Aus­ übung des vorbestimmten Drehmoments zusammen mit dem ersten Endabschnitt von der Schraube abreißbar ist. Die Vorrichtung hat ferner eine durchgehende Innen-An­ griffseinrichtung für einen Schraubendreher, die in die Innen-Angriffseinrichtung der Schraube übergeht und durch einen Stopfen verschlossen ist, um die Innen-An­ griffseinrichtung der Schraube vor dem Abreißen der gesamten Vorrichtung, einschließlich Stopfen, zu ver­ sperren, so daß die Schraube nicht direkt durch Einset­ zen eines Schraubendrehers in ihre Innen-Angriffsein­ richtung - durch die Innen-Angriffseinrichtung der Vor­ richtung hindurch, die etwas weiter als die der Schrau­ be ausgebildet ist - mit einem unzulässigen Drehmoment angezogen werden kann. Nach dem Abreißen der Vorrich­ tung liegt die Innen-Angriffseinrichtung der Schraube dagegen frei. Hier tritt mithin die gleiche Schwierig­ keit wie bei dem eingangs geschilderten Stand der Tech­ nik auf: Nachträglich ist nicht feststellbar, ob die Schraube mit dem vorbestimmten Drehmoment angezogen oder zwischenzeitlich wieder gelöst und erneut mit dem falschen Drehmoment angezogen wurde. Darüber hinaus kann diese bekannte Vorrichtung nicht bei handelsübli­ chen Schrauben oder Muttern verwendet werden, da sie einteilig mit der Schraube ausgebildet ist.

Aus der DE-AS 11 34 252 ist eine Schraube mit einem abreißbaren Kopfteil bekannt. Der nach dem Abreißen des einen Kopfteils am Schraubenschaft verbleibende andere Kopfteil liegt in einer innen hinterschnittenen Hülse, die in dem einen der beiden durch die Schraube zu ver­ bindenden Werkstücke befestigt ist und durch eine Blei­ einlage über dem verbliebenen Kopfteil verplombt wird, um die Schraube zu sichern. Soll die Schraube wieder gelöst werden, wird zunächst die Bleieinlage entfernt. Anschließend werden mit einem Kerbmeißel Kerben in den Rand des verbliebenen Schrauben-Kopfteils eingeschla­ gen. Danach kann die Schraube durch den Kerbmeißel oder einen gleichgeformten Schraubendreher herausgeschraubt werden. Auch hierbei handelt es sich nicht um eine han­ delsübliche Schraube. Die separate Ausbildung der Plom­ be in einer Hülse ist aufwendig.

Aus dem DE-GM 17 52 252 ist eine Vorrichtung zum Sichern einer Schlitzkopfschraube gegen unbefugtes Lö­ sen bekannt. Sie besteht in einer Kappe aus vorzugswei­ se hartelastisch federndem, zerbrechbarem Material, beispielsweise preß- oder spritzbarem Kunststoff, und hat in ihrem mittleren Deckelteil eine wesentlich gerin­ gere Wandstärke als an ihrem Deckelrand- oder Mantel­ teil. Sie wird auf den Kopf der Schraube mit seitlichem Spiel aufgesetzt. Sie ist jedoch nicht in Verbindung mit einer Schraube vor deren Montage zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art anzugeben, die auf ein­ fache Weise eine Überprüfung ermöglicht, ob die Schrau­ be oder dergleichen nach dem Trennen der beiden Endab­ schnitte der Vorrichtung absichtlich gelöst wurde.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einer auf steckbaren Vorrichtung zur Sicherstellung ei­ nes vorbestimmten Drehmoments beim Anziehen einer Schraube oder dergleichen mit einer Innen-Angriffsein­ richtung in einem Endabschnitt der Schraube zum form­ schlüssigen Einsetzen eines Schraubendrehers, wobei die Vorrichtung einen ersten Endabschnitt, der vor dem Mon­ tieren der Schraube drehfest und bleibend auf dem End­ abschnitt der Schraube befestigbar ist, und einen ein­ teilig mit dem ersten ausgebildeten zweiten Endab­ schnitt aufweist, der eine Angriffseinrichtung zum An­ setzen eines Schraubendrehers aufweist und durch Aus­ übung des vorbestimmten Drehmoments von dem ersten End­ abschnitt an einer Sollbruchstelle trennbar ist, und wobei die Umfangsfläche des ersten Endabschnitts eine Rotationsfläche ist und der erste Endabschnitt zwischen der Schraube und dem zweiten Endabschnitt eine mittels eines Schraubendrehers oder dergleichen durchstoßbare Membran aufweist.

Bei dieser Lösung kann die Schraube nach dem Abtrennen des zweiten Endabschnitts nicht dadurch wieder gelöst werden, daß an dem ersten Endabschnitt ein herkömmli­ cher Schraubendreher angesetzt wird, weil der erste Endabschnitt außen keine Angriffsmöglichkeit für einen herkömmlicher Schraubendreher bietet. Dagegen ist ein Lösen der Schraube dadurch möglich, daß mittels eines Schraubendrehers, der in die Innen-Angriffseinrichtung der Schraube paßt, die nach dem Abtrennen des zweiten Endabschnitts freiliegende Membran (Folie oder Haut) durchstoßen und dann nach Einsetzen des Schraubendre­ hers in die Innen-Angriffseinrichtung die Schraube ge­ dreht wird. Es ist aber auch möglich, die Membran mit­ tels eines anderen geeigneten Werkzeugs zu durchstoßen und dann den Schraubendreher in die Innen-Angriffsein­ richtung der Schraube einzuführen und die Schraube zu lösen. Die durchstoßene Membran kann später als Beweis­ anzeichen dafür herangezogen werden, daß die Schraube nach dem ordnungsgemäßen Festziehen wieder gelöst wur­ de. Da gleiche Schrauben häufig mit verschiedenen Dreh­ momenten angezogen werden sollen, z. B. bei Schlauch­ schellen mit unterschiedlichen Durchmessern, aber glei­ chen Schrauben, ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung für gleiche Schrauben auf verschiedene An­ zugsdrehmomente auszulegen. Im Gegensatz zu Schrauben, die auf unterschiedliche Drehmomente ausgelegte Soll­ bruchstellen aufweisen, kommt man bei der erfindungs­ gemäßen Lösung mit einer geringeren Anzahl unterschied­ licher Schrauben aus.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Sollbruchstelle zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt in Form einer spitzwinkligen Ringnut ausgebildet ist, in der die beiden Endabschnitte bei Ausübung des vorbestimmten Drehmoments getrennt werden. Auf diese Weise ist eine definierte Lage der Trennebene ohne Beschädigung der Membran beim Abt rennen des zweiten Endabschnitts sichergestellt.

Die bleibende Befestigung zwischen dem ersten Endab­ schnitt und der Schraube kann reib-, stoff- und/oder formschlüssig sein. So kann die bleibende Verbindung beispielsweise durch Aufschrumpfen des ersten Endab­ schnitts der Vorrichtung auf den Endabschnitt der Schraube oder durch Verkleben der Vorrichtung und der Schraube hergestellt werden.

Sodann ist es günstig, wenn die Vorrichtung aus Kunst­ stoff besteht und die Membran einteilig mit dem ersten Endabschnitt ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine ein­ fache Ausbildung der Vorrichtung und der Membran in einem Arbeitsgang.

Vorzugsweise dient die Vorrichtung zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments einer Spannschraube einer Schlauchschelle. Bei diesem Anwendungsgebiet ist die Drehmoment-Sicherungsvorrichtung von besonderem Vorteil, um ein Überdrehen der Spannschraube und damit eine Verletzung des Schlauches, z. B. in einem Kraft­ fahrzeug, sei es bei der ersten Montage oder nachträg­ lich, zu verhindern.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer aufsteckbaren Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Unteransicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts X der Fig. 1,

Fig. 5 die Vorrichtung und der Kopfteil einer Schraube, mit der die Vorrichtung verbunden wird, und

Fig. 6 die Vorrichtung in Ver­ bindung mit dem Kopfteil einer Schraube.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besteht aus einem ersten Endabschnitt 1 und einem zweiten End­ abschnitt 2, die einteilig aus Kunststoff hergestellt sind. Der erste Endabschnitt 1 hat eine Innen-Angriffs­ einrichtung 3 in Form eines Innensechskants, und seine Umfangsfläche ist eine Rotationsfläche, d. h. sie ist die Mantelfläche eines Rotationskörpers, so daß sein Umfang keine Angriffsmöglichkeit für ein Drehwerkzeug bietet. Speziell ist er außen kreiszylindrisch und im übrigen weitgehend - bis auf eine Abstufung - konisch. Der zweite Endabschnitt 2 hat eine Außen-Angriffsein­ richtung 4 in Form eines Außensechskants und hat innen eine zylindrische Bohrung 5, die sich bis zur Innen-Angriffseinrichtung 3 erstreckt, jedoch innerhalb des ersten Endabschnitts 1 durch eine einteilig mit dem Endabschnitt 1 ausgebildete Membran 6 unterteilt ist. Die Membran 6 hat eine Dicke von 0,3 mm (der Maßstab der Fig. 1 bis 3 entspricht etwa dem fünffachen der natürlichen Größe), so daß sie leicht durchstoßen wer­ den kann.

Zwischen den beiden Endabschnitten 1 und 2 ist eine Sollbruchstelle durch eine spitzwinklige Ringnut 7 bestimmt, in der die beiden Endabschnitte 1, 2 bei Aus­ übung eines vorbestimmten relativen Drehmoments auf die beiden Endabschnitte getrennt werden. Zur Ausbildung der Ringnut 7 hat der erste Endabschnitt 1 eine Schul­ ter 8, die mit einem Radius R in einen sich zum zweiten Endabschnitt 2 hin konisch verjüngenden Hals 9 über­ geht. Der zweite Endabschnitt 2 hat auf Seiten des er­ sten Endabschnitts 1 ebenfalls eine Schulter 10, die mit dem Hals 9 einen spitzen Winkel α von etwa 70° ein­ schließt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Sollbruchstelle genau in Höhe der Schulter 10 und nach dem Trennen der Endabschnitte 1 und 2 die Membran 6 zur Trennstelle hin freiliegt.

Die in den Fig. 5 und 6 teilweise dargestellte Schraube 11 hat einen Gewindeschaft 12 und einen Kopf 13 mit einem Endabschnitt 14. Der Endabschnitt 14 hat eine In­ nen-Angriffseinrichtung 15 in Form eines Schlitzes für den Eingriff einer Schraubendreher-Klinge und eine Au­ ßen-Angriffseinrichtung 16 in Form eines Außensechs­ kants.

Aus der Lage nach Fig. 5 werden die Vorrichtung 1, 2 und die Schraube 11 koaxial zusammengesteckt, so daß der erste Endabschnitt 1 den Endabschnitt 14 der Schraube 11 übergreift, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Vor dem Zusammenstecken wird jedoch die Innen-Angriffseinrichtung 3 des Endabschnitts 1 und/oder der Endabschnitt 14 mit Klebstoff beschichtet, so daß die Endabschnitte 1 und 14 in der Lage nach Fig. 6 bleibend verbunden sind. Die Schraube 11 kann dann durch Anset­ zen eines Schraubendrehers, z. B. eines herkömmlichen Maul-Schlüssels, Rohr-Steckschlüssels oder eines Schraubenschlüssels mit auswechselbarer Nuß, an der Außen-Angriffseinrichtung 4 gedreht und dadurch so lan­ ge gespannt werden, bis ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist, bei dem der zweite Endabschnitt 2 vom Endabschnitt 1 abreißt und das so gewählt ist, daß es dem gewünschten Drehmoment entspricht, mit dem die Schraube angezogen werden soll. Anhand des Fehlens oder Vorhandenseins des Endabschnitts 2 am Endabschnitt 1 läßt sich dann leicht überprüfen, insbesondere wenn die beiden Endabschnitte 1 und 2 eine unterschiedliche Far­ be haben, ob die Schraube mit dem vorbestimmten Drehmo­ ment angezogen wurde oder nicht.

Der erste Endabschnitt 1 verbleibt auf dem Endabschnitt 14 der Schraube 11, nachdem der Endabschnitt 2 - durch das Anziehen der Schraube 11 mit dem vorbestimmten Drehmo­ ment - vom Endabschnitt 1 abgetrennt wurde. Aufgrund der außen im Querschnitt kreisförmigen Kontur des End­ abschnitts 1 läßt sich die Schraube 11 dann nicht mehr durch das Ansetzen eines herkömmlichen Schraubendrehers am Umfang des Endabschnitts 1 lösen. Vielmehr muß zu­ nächst die Membran 6 durchstoßen werden, um die Innen- Angriffseinrichtung 15 der Schraube 11 zugänglich zu machen. Zum Durchstoßen der Membran 6 kann in diesem Fall die in den Schlitz 15 passende Schraubendrehers­ klinge oder ein anderes Werkzeug verwendet werden. Wenn die Schraube dann erneut mittels des Schraubendrehers angezogen wird, kann die durchstoßene Membran als Be­ weisanzeichen dafür herangezogen werden, daß die Schraube 11 außerhalb des Herstellerwerks gelöst und erneut angezogen wurde. Eine spätere Reklamation des Abnehmers, daß die Schraube unzureichend oder zu stark angezogen worden und dadurch ein Defekt aufgetreten sei, würde dann keine Gewährleistung des Herstellers nach sich ziehen.

Die als Steckelement ausgebildete Vorrichtung 1, 2 wird auf dem Endabschnitt 14 der Schraube 11 festgeklebt oder aufgeschrumpft.

Anstelle nur eines Schlitzes 15 kann die Schraube 11 auch einen Kreuzschlitz aufweisen. Sodann ist die er­ findungsgemäße Vorrichtung nicht nur für Schrauben, sondern auch für entsprechend geformte Muttern, zum Beispiel eine Kronenmutter, geeignet.

Claims (5)

1. Aufsteckbare Vorrichtung zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments beim Anziehen einer Schraube (11) oder dergleichen mit einer Innen-An­ griffseinrichtung (15) in einem Endabschnitt (14) der Schraube (11) zum formschlüssigen Einsetzen eines Schraubendrehers, wobei die Vorrichtung einen ersten Endabschnitt (1), der vor dem Montieren der Schraube drehfest und bleibend auf dem Endabschnitt (14) der Schraube (11) befestigbar ist, und einen einteilig mit dem ersten ausgebildeten zweiten End­ abschnitt (2) aufweist, der eine Angriffseinrich­ tung (4) zum Ansetzen eines Schraubendrehers auf­ weist und durch Ausübung des vorbestimmten Drehmo­ ments von dem ersten Endabschnitt (1) an einer Sollbruchstelle trennbar ist, und wobei die Um­ fangsfläche des ersten Endabschnitts (1) eine Rota­ tionsfläche ist und der erste Endabschnitt (1) zwi­ schen der Schraube (11) und dem zweiten Endab­ schnitt (2) eine mittels eines Schraubendrehers oder dergleichen durchstoßbare Membran (6) auf­ weist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sollbruchstelle zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt (1; 2) in Form einer spitz­ winkligen Ringnut (7) ausgebildet ist, in der die beiden Endabschnitte (1, 2) bei Ausübung des vor­ bestimmten Drehmoments getrennt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bleibende Befestigung reib-, stoff- und/oder formschlüssig ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß sie aus Kunststoff be­ steht und die Membran (6) einteilig mit dem ersten Endabschnitt (1) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß sie zur Sicherstellung eines vorbestimmten Drehmoments einer Spannschraube einer Schlauchschelle dient.