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Die
Erfindung betrifft ein Schrauben-Markierungssystem, umfassend eine
Schraube, insbesondere eine Zylinderkopfschraube mit einem mit einem Gewinde
versehenen Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Mehrkant-Innenaufnahme
zum Einsatz eines Schraubenschlüssels.
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Zylinderkopfschrauben
dienen zum lösbaren Befestigen
eines Zylinderkopfs an einem Zylinderblock bei einem Kraftfahrzeug.
Sie sind üblicherweise
mit einem Schraubenkopf mit einer Mehrkant-Innenaufnahme, insbesondere
Sechskant-Innenaufnahme
ausgebildet. Eine Zylinderkopfschraube ist beispielweise in der
DE 20 2004 009 477
U1 beschrieben.
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Die
Schrauben werden von spezialisierten Schraubenherstellern an eine
Fertigungsstraße
bei einem Automobilhersteller geliefert. Üblicherweise setzt der Automobilhersteller
für den
gleichen Motortyp Schrauben unterschiedlicher Lieferanten ein. Die Schrauben
weisen zwar in der Regel den Herstellernamen oder ein Herstellerkennzeichen
sowie technische Informationen auf, jedoch sind diese im montierten
Zustand nicht oder nur sehr schwer zu erkennen. Dies gilt insbesondere
in den Fällen,
in denen die Zylinderkopfschrauben mit ihrem Schraubenkopf in Bohrungen
versenkt werden. Beispielsweise für Reparaturzwecke oder auch
zum Zwecke der Qualitätskontrolle
wird eine einfache Identifizierung des Herstellers der eingebauten
Schrauben gewünscht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache
Identifizierung des Herstellers einer Schraube zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Schrauben-Markierungssystem, umfassend eine Schraube, insbesondere
eine Zylinderkopfschraube mit einem mit einem Gewinde versehenen
Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Mehrkant-Innenaufnahme
zum Einsatz eines Schraubenschlüssels,
wobei auf dem stirnseitigen Rand um die Innenaufnahme ein geometrisches
Muster eingeprägt
ist.
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Die
Erfindung basiert auf der Überlegung, dass
eine besonders leicht erkennbare und leicht aufzubringende herstellerspezifische
Kennzeichnung einer Schraube durch die Einprägung eines geometrischen Musters
auf der Stirnseite des Schraubenkopfs gegeben ist, so dass die Kennzeichnung
auch im montierten Zustand der Schraube ersichtlich ist. Unter Stirnseite
oder Stirnfläche
wird der obere stirnseitige Bereich des Schraubenkopfs verstanden,
der um die Mehrkant-Innenaufnahme
umläuft.
Das geometrische Muster wird bevorzugt lediglich in einem oder mehreren
begrenzten Teilbereichen der Stirnfläche eingeprägt. Hierbei reicht es aus,
wenn das geometrische Muster aus einfachen geometrischen Elementen
wie Linien oder Kreise besteht. Die herstellerspezifische Differenzierung
erfolgt beispielsweise durch die Wahl unterschiedlicher Muster oder
vorzugsweise durch eine unterschiedliche Anzahl von begrenzten Teilbereichen,
die mit einer Einprägung versehen
sind. Durch dieses Markierungssystem ist eine einfache, auch automatisierbare
Identifizierung des jeweiligen Herstellers möglich, ohne dass eine aufwändige Entzifferung
von Buchstaben- oder Zeichencodes erforderlich ist.
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Von
besonderem Vorteil ist, dass die Kennzeichnung ohne zusätzliche
Kosten bei der Herstellung eingeprägt wird. Denn zur Ausbildung
des Musters ist kein separater Arbeitsvorgang erforderlich. Die
Einprägung
wird beim sowieso erforderlichen Umformvorgang zur Ausbildung des
Schraubenkopfs durch eine geeignete Ausgestaltung des Werkzeugstempels
eingeprägt.
Der zeitliche und technische Aufwand zur Herstellung der Schraube
bleibt der gleiche und es fallen keine zusätzlichen Herstellungskosten
an.
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Vorzugsweise
ist die Einprägungstiefe
des geometrischen Musters etwa zwischen 0,5 und 1,5 mm. Der Vorteil
hierbei ist, dass dank dieser Tiefe, das Muster sowohl gut sichtbar
als auch gut fühlbar ist.
So ist also auch durch einen reinen manuel len Tastvorgang, wenn
der visuelle Zugang zur Schraube schlecht ist, eine sichere Identifizierung
möglich.
Das Muster kann außerdem
nicht so schnell aufgrund von Verschmutzung der Oberfläche der
Stirnseite verdeckt werden.
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Teilweise
sind auf den Schraubenköpfen eine
technische Kennzeichnung zur Klassifizierung des Schraubentyps sowie
ggf. eine Herstellerkennzeichnung aufgebracht, die aus alphanumerischen Zeichen
(Buchstaben und Zahlen) bestehen, die jedoch im eingebauten Zustand
nicht sicht- oder fühlbar
sind. Diese Kennzeichnung ist in der Regel zweiteilig und die zwei
Teile sind gegenüberliegend
angeordnet. Das geometrische Muster ist insbesondere als eine Ergänzung dieser
technischen Kennzeichnung vorgesehen. Daher umfasst das geometrische Muster
bevorzugt zwei gegenüberliegende
Bereiche, die sich insbesondere zwischen den Teilen der alphanumerischen
Kennzeichnung befinden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung besteht das geometrische Muster aus mehreren
parallelen Linien. Die Linien können
die gleiche Breite oder auch unterschiedliche Breite aufweisen.
Diese Ausgestaltung belegt sehr wenig Platz auf der Stirnseite und
ist besonders einfach einzuprägen.
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Gemäß einer
alternativen bevorzugten Ausgestaltung besteht das geometrische
Muster aus mehreren sich kreuzenden Linien, die sich insbesondere
unter 90° kreuzen.
Die Einprägung
der sich kreuzenden Linien ist ebenfalls besonders einfach auszuführen und
erfordert wenig Platz.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Schrauben-Markierungssystem mehrere sich in ihren geometrischen
Muster unterscheidende Schraubentypen. Die unterschiedlichen Markierungen
weisen auf unterschiedliche Hersteller hin.
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Weiterhin
von Vorteil ist, dass zumindest zwei Schraubentypen vorgesehen sind,
wobei der eine Typ nur in einem begrenzenden Bereich und der andere
Typ in zumindest zwei insbesondere gegenüberliegenden Bereiche das geometrische
Muster aufweist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Zylinderkopfschraube,
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2 eine
Draufsicht auf einen Schraubenkopf mit einem geometrischen Muster
in nur einem Bereich,
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3 eine
Draufsicht auf einen Schraubenkopf mit einem geometrischen Muster
in zwei gegenüberliegenden
Bereichen, und
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4 einen
Schnitt durch die Ebene A-A gemäß 3.
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Gleiche
Bezugszeichen haben in den unterschiedlichen Figuren die gleiche
Bedeutung.
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In 1 ist
eine metallische Schraube 2, insbesondere Zylinderschraube,
gezeigt, die einen Schraubenkopf 4 und einen sich in eine
Längsrichtung
der Schraube 2 erstreckende Schaft 6 umfasst. Der
Schaft 6 ist mit einem Außengewinde 8 versehen,
mit dessen Hilfe die Schraube 2 in ein hier nicht gezeigtes
Innengewinde eingedreht wird und dabei zu verbindende Bauteile zusammendrückt. Der Schraubenkopf 4 umfasst
eine zylindrische Mantelseite 10, die im Ausführungsbeispiel
eine glatte Oberfläche
aufweist. Der Schraubenkopf 4 weist außerdem eine Stirnseite 12 auf,
auf der eine aus 2 und 3 ersichtliche
als Vertiefung ausgebildete Sechskant-Innenaufnahme 14 für einen
passenden Schraubenschlüssel
(hier nicht gezeigt) vorgesehen ist.
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Der
Aufbau der Stirnseite 12 ist anhand eines ersten Schraubentyps 15a in 2 dargestellt. Die
Stirnseite 12 ist vorschriftgemäß z.B. nach DIN ISO 3506-1
gekennzeichnet. Die Kennzeichnung besteht aus einem Herkunftszeichen 16 und
einem gegenüberliegenden
Festigkeitszeichen 18. In diesem Ausführungsbeispiel Steht „A2" für die Stahlgruppe und
der Wert „70" für die Festigkeitsklasse.
Diese Kennzeichnung 16, 18 ist im Schraubenmaterial
eingeprägt
und weist eine Tiefe von etwa 0,1–0,2 mm. In dem Zwischenraum
zwischen dem Herkunftszeichen 16 und dem Festigkeitszeichen 18 seitlich
der Sechskant-Innenaufnahme 14 ist eine weitere Kennzeichnung
in Form eines geometrischen Musters 20 eingeprägt. In diesem
Ausführungsbeispiel
besteht das geometrische Muster 20 aus vier Linien, die
paarweise parallel verlaufen und sich gegenseitig nach Art einer Raute
kreuzen.
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Ein
zweiter Schraubentyp 15b mit einer alternativen Ausführung des
geometrischen Musters 20 ist aus 3 zu entnehmen.
Das geometrische Muster 20 umfasst hierbei zwei gegenüberliegenden
Bereiche, die beidseitig der Sechskant-Innenaufnahme 14 zwischen dem
Herkunftszeichen 16 und dem Festigkeitszeichen 18 positioniert
sind. In jedem der Bereiche des Musters 20 sind in diesem
Ausführungsbeispiel
drei parallele Linien eingedrückt.
Die beiden Bereiche können
auch unterschiedlicher Struktur aufweisen, z.B. unterschiedliche
Anzahl und Ausrichtung der Linien.
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Das
geometrische Muster 20 dient an erster Stelle dazu, schnell
und einwandfrei den Hersteller erkennen zu können. Einem Hersteller wird
hierbei ein spezielles Muster 20 zugeordnet. Die Struktur
des geometrischen Musters 20 kann außerdem dazu dienen, unterschiedliche
technische Daten der Schraube 2 zu kodieren.
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In 4 ist
ein Schnitt durch die Ebene A-A gemäß 3 gezeigt.
In der Seitenansicht auf das Kreissegment 4' (vgl. 3) sind
die eingeprägten Linien
des geometrischen Musters 20 ersichtlich. Die Linien des
geometrischen Musters 20 weisen eine Einprägungstiefe
T auf, die im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 mm liegt. Somit ist das
geometrische Muster 20 um ein Vielfaches tiefer als das
Herkunftszeichen 16 und das Festigkeitszeichen 18.
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Eine
derartige Einprägungstiefe
T des geometrischen Musters 20 ist dank seiner einfachen Struktur
möglich,
wobei der technische Aufwand zur Einbringung der Linien des geometrischen
Musters 20 relativ gering ist. Die Sechskant-Innenaufnahme 14,
das Herkunftszeichen 16, das Festigkeitszeichen 18 und
das geometrische Muster 20 werden insbesondere in einem
Herstellungsschritt gebildet. Hierfür ist ein Werkzeugstempel (nicht
gezeigt) zur Formgebung des Schraubenkopfs 4 derart ausgestaltet, dass
durch nur einen Pressvorgang die gesamte Profilierung der Stirnseite 12 ausgebildet
wird.
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- 2
- Schraube
- 4
- Schraubenkopf
- 4
- Segment
des Schraubekopfs
- 6
- Schaft
- 8
- Gewinde
- 10
- Mantelseite
- 12
- Stirnseite
- 14
- Sechskant-Innenaufnahme
- 15a,
15b
- Schraubentypen
- 16
- Herkunftszeichen
- 18
- Festigkeitszeichen
- 20
- geometrisches
Muster
- A-A
- Schnittebene
- T
- Einprägungstiefe