Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher (1) oder Schraubendreher-Einsatz, für Innenmehrkantschrauben (8), mit in Umfangsrichtung konvex gestalteten Flankenabschnitten (12); zur Optimierung der Kraftübertragung wird vorgeschlagen, daß die Flankenabschnitte (12/12') im mittleren Bereich jeder Flanke (11) durch einen nicht konvex verlaufenden Zwischenabschnitt (13/13') zueinander unterbrochen sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein Schraubwerkzeug für Innenmehrkantschrauben ist bekannt aus der DE 32 06 494 A1, wobei zwei einander benachbarte Mehrkantecken durch zwei konvex gestaltete Flankenabschnitte verbunden sind unter Bildung eines Zwickels im mittleren Bereich jeder Flanke. Da dieser gegenüber einer an die konvex gestalteten Flankenabschnitte gelegten Tangente zurückspringt, verringert sich die Kraftanlagefläche verbunden damit, daß auch nur ein verringertes Drehmoment übertragbar ist. Der Zwickel schwächt vor allem infolge seiner Kerbwirkung die Übertragungsstabilität des Schraubwerkzeuges.

[0003] Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraubwerkzeug der in Rede stehenden Art in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß im Verhältnis zur Größe des Schraubwerkzeugs optimale Drehmomente übertragbar sind.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Schraubwerkzeug durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

[0005] Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der erfinderischen Lösung.

[0006] Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher für Innenmehrkantschrauben, insbesondere Innensechskantschrauben, von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Es lassen sich im Verhältnis zur Größe des Schraubwerkzeugs bzw. dessen Arbeitsende optimale Drehmomente bei geringem Verschleiß übertragen. Dies resultiert daraus, daß die konvex verlaufenden Flankenabschnitte im mittleren Bereich jeder Flanke durch einen nicht konvex verlaufenden Zwischenabschnitt voneinander getrennt sind. Ferner liegt eine spezielle Anordnung der mehrkanteckseitigen Enden der konvex verlaufenden Abschnitte gegenüber der geradlinigen Verlängerung der beiden Endpunkte des Zwischenabschnittes oder der Tangente an diesen vor. Das bedeutet, daß bei in Wirkung gebrachtem Schraubwerkzeug und Ausübung eines Drehmomentes jede Flanke mit einem konvex verlaufenden Flankenabschnitt und dem nicht konvex verlaufenden Zwischenabschnitt bzw. einer Teillänge desselben in Anlage tritt zu der korrespondierenden Innensechskantfläche der Schraube. Es liegen optimale Hebelarme vor für die Bereiche der Krafteinleitung. Mit größer werdendem Drehmoment ergibt sich unter Berücksichtigung der Verformung am Schraubenkopf eine sich ständig vergrößernde Abstützungsfläche verbunden mit der eingangs erwähnten optimalen Übertragung eines Drehmoments. Aufgrund der sich ständig vergrößernden Abstützungsfläche wird auch einem "cam out-Effekt" entgegengewirkt; das bedeutet, daß das Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher, mit seinem Arbeitsende in Eingriff zum Innenmehrkant der Schraube verbleibt. Infolge der zurückspringenden mehrkanteckseitigen Enden ist ein bequemes Einführen des Arbeitsendes in den Innenmehrkant ermöglicht, selbst wenn dessen Ecken aufgrund von Fertigungstoleranzen leicht gerundet sind. Stets ist daher verwirklicht, daß die Flanken mit ihren konvex verlaufenden Flankenabschnitten und den nicht konvex gerichteten Zwischenabschnitten in Anlage zu den Mehrkantflächen des Innenmehrkants gelangen. Aufgrund des nicht konvex verlaufenden bzw. sogar konkaven Zwischenabschnittes zwischen den konvexen Flankenabschnitten jeder Flanke ergeben sich stumpfwinklige, nahe bei 180° liegende Ecken, die in Verbindung mit den mehrkanteckseitigen Enden z.B. aus einem Sechskant ein Achtzehnkant machen. Die konvex verlaufenden Flankenabschnitte sind von Bögen gebildet, die die Verbindungslinie zwischen den Ecken der Zwischenabschnitte und den mehrkanteckseitigen Enden überragen. Es erweist sich von Vorteil, daß die Zwischenabschnitte geradlinig verlaufen. Dies kommt auch einer einfachen Herstellung des Arbeitsendes des Schraubwerkzeugs entgegen. Hinsichtlich einer guten Drehmomentübertragung erweist es sich als vorteilhaft, daß jeder konvex verlaufende Flankenabschnitt mehr als das Doppelte der Länge des Zwischenabschnittes besitzt. Bei einem Schraubendreher für Innensechskantschrauben empfiehlt sich ein Verhältnis zwischen Flankenabschnitt und Zwischenabschnitt von 4:1. Abweichungen nach oben oder unten sind möglich. Weiterhin ist hervorzuheben, daß der geradlinige Zwischenabschnitt tangential zum benachbarten Endbereich beider konvexen Flankenabschnitte verläuft. Bei konkavem Zwischenabschnitt ist die etwa gleiche Länge aller Bogenabschnitte vorteilhaft. Gegebenenfalls kann der Zwischenabschnitt durch eine mit Diamant-Partikeln ausgefüllte Kehle gebildet sein. Einem Herausgleiten des Arbeitsendes aus dem Innenmehrkant wird daher weiter entgegengewirkt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, sowohl die Flankenabschnitte als auch die Zwischenabschnitte mit einer Diamant-Partikelbeschichtung auszustatten. Dies kann dadurch geschehen, daß dem Galvanisierungsbad ein Diamantpulver im Bereich von etwa 15µm beigegeben wird. Einhergehend mit der Beschichtung erzielt man auch eine Verschleißminderung des Arbeitsendes.

[0007] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1

einen Schraubendreher für Innensechskantschrauben und eine koaxial dazu angeordnete Innensechskantschraube in Ansicht,

Fig. 2

in stark vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch den Schraubenkopf im Bereich des Innensechskants,

Fig. 3

ebenfalls in stark vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch das Arbeitsende des Schraubendrehers,

Fig. 4

den Querschnitt durch den Schraubenkopf mit in dessen Innenmehrkant eingestecktem Arbeitsende des Schraubendrehers bei einer Drehmitnahme desselben in Pfeilrichtung,

Fig. 5

in weiterhin vergrößerter Darstellung einen ausschnittsweisen Grundriß des Arbeitsendes des Schraubendrehers,

Fig. 6

in stark vergrößerter Darstellung den Quer schnitt durch den Schraubenkopf mit in dessen Innenmehrkant eingestecktem Arbeitsende des Schraubendrehers einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 7

die Darstellung wie Fig. 6 in Drehmitnahme-Be lastungsstellung,

Fig. 8

eine vergrößerte Darstellung der min./max. Toleranzen des Innenmehrkantes einer Schraube Schlüsselweite 6,

Fig. 9

eine gleiche Darstellung wie Fig. 8 aber bzgl. des Arbeitsendes (Querschnitt) der abgewandelten Ausführung nach Fig. 6,

Fig. 10 und 11

eine vergrößerte Darstellung wie Fig. 7 unter Berücksichtigung der (zulässigen) Fertigungstoleranzen der Fig. 8 und 9 bei Schlüsselweite 6 und

Fig. 12

in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt-Umrissdarstellung zur Verdeutlichung der Soge der Zentren der Bögen.

[0008] Der in Fig. 1 veranschaulichte Schraubendreher 1 besitzt einen Griff 2 mit in diesem eingelassener, gegenüber dem Griff undrehbarer Klinge 3. Letztere weist einen im Querschnitt kreiszylindrischen Schaft 4 auf, welcher endseitig einen sechseckigen Außenmehrkant 5 ausbildet. Dieser stellt das Arbeitsende des Schraubendrehers 1 dar und ist geeignet, in den Innensechkant 6 des Schraubenkopfes 7 einer Innensechskantschraube 8 einzutauchen.

[0009] Im einzelnen setzt sich der Innensechskant 6 aus den geradlinig verlaufenden Innensechskantflächen 9 zusammen derart, daß zwei Innensechskantflächen sich in einer Kante 10 treffen. Der Abstand zweier parallel zueinander verlaufender, gegenüberliegender Innensechskantflächen 9 ist die Schlüsselweite S.

[0010] Während an der Schraube 8 geradlinige Innensechskantflächen 9 vorliegen, besitzt der Außenmehrkant 5 an jeder Flanke 11 zwei konvex verlaufende Flankenabschnitte 12, die im mittleren Bereich der Flanke 11 durch einen nicht konvex verlaufenden Zwischenabschnitt 13 voneinander getrennt sind. Ferner sind die mehrkanteckseitigen Enden 14 der konvex verlaufenden Flankenabschnitte 12 gegenüber der geradlinigen Verlängerung 15 der beiden Endpunkte 16 des Zwischenabschnittes 13 zurückspringend angeordnet, vgl. hierzu insbesondere Fig. 5. Die Endpunkte 16 bilden in gewisser Hinsicht zufolge der sich anschließenden konvexen Flankenabschnitte 12 Eckpunkte, so daß sich bei einem hexagonalen Arbeitsende in Verbindung mit den mehrkanteckseitigen Enden 14 ein Achtzehnkant ergibt.

[0011] Die Verbindungslinien 17 zwischen den Endpunkten 16 des Zwischenabschnittes 13 und den mehrkanteckseitigen Enden 14 sind überragt von den konvex verlaufenden Flankenabschnitten 12. Ferner geht aus Fig. 5 hervor, daß der geradlinige Zwischenabschnitt 13 tangential zum benachbarten Endbereich beider konvexen Flankenabschnitte 12verläuft. Die entsprechende Tangente 18 schließt dabei mit den Verbindungslinien 17 einen Winkel Alpha von ca. 3,5° ein.

[0012] Die Länge y des konvex verlaufenden Flankenabschnittes 11 ist doppelt so groß wie die Länge x des Zwischenabschnittes 13. Beim Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis zwischen Flankenabschnitt 12 und Zwischenabschnitt 13 von etwa 4:1 gewählt.

[0013] Das Abstandsmaß zweier sich parallel gegenüberliegender Flanken 11 des Außensechskants 5 ist die Schlüsselweite 51, die derjenigen des Innensechskants 6 angepaßt ist.

[0014] Es ist möglich, wie in Fig. 5 strichpunktiert veranschaulicht ist, im Bereich des Zwischenabschnittes 13 eine in Schaftlängsrichtung verlaufende Auskehlung 19 vorzusehen zur Aufnahme von Diamant-Partikeln, deren Außenfläche den geradlinigen Zwischenabschnitt 13 bildet. Es bietet sich jedoch auch an, das Arbeitsende selbst mit einer Diamant-Partikelbeschichtung auszustatten.

[0015] Soll die Schraube 8, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, mittels des Schraubendrehers 1 in Pfeilrichtung mitgenommen werden, so ist zuerst der Außensechskant 5, der das Arbeitsende darstellt, in die Innensechskantöffnung 6 des Schraubenkopfes 7 einzuführen. Anschließend ist der Schraubendreher 1 in Pfeilrichtung zu drehen. Es findet hierbei eine geringfügige Relativverdrehung um den Winkel Beta zwischen Innensechskantschraube 8 und Außensechskant 5 statt. Unter Berücksichtigung einer gewissen Verformung des Schraubenkopfes 7 ergibt sich eine groß bemessene Abstützungsfläche zwischen den Innensechskantflächen 9 und den entsprechenden konvexen Flankenabschnitten 12. Im Detail sieht dies so aus, daß nahezu ein Flankenabschnitt 12 jeder Flanke 11 und auch der Zwischenabschnitt 13 bzw. ein großer Teil seiner Länge zur Anlage an der Innensechskantfläche 9 gelangt, so daß optimale Drehmomente übertragbar sind. Aufgrund der Verformung am Schraubenkopf vergrößert sich die Abstützungsfläche bei größer werdender Drehmoment-Übertragung. Zufolge dieser großen Abstützungsfläche wird auch einem "cam out-Effekt" entgegengewirkt, so daß das Arbeitsende des Schraubendrehers 1 in Formschlußverbindung zur Innensechskantschraube 8 verbleibt und nicht herausspringt bzw. aus der Innensechskantöffnung 6 herausgleitet.

[0016] Die Fig. 6-12 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform. Hier ist der nicht konvex verlaufende Abschnitt 13' konkav gestaltet. Beiderseits dessen liegen jeweils die konvex verlaufenden Flankenabschnitte 12'.

[0017] Die mehrkanteckseitigen Enden 14' liegen - eingeschlossen die etwaigen, nach DIN zulässigen Toleranzen - in einem Normalen-Abstand A ( siehe Fig. 9) von der Tangente T, angelegt an den Tiefstpunkt P des konvexen Bereiches. Dieser Abstand A ist kleiner als der Normalen-Abstand M, den der Scheitel Sch von dieser Tangente T hat. Die Fig. 10 und 11 zeigen, daß selbst bei zufälliger (ungünstiger) Addition der Toleranzen diese Ausführungsform noch in optimaler Weise den Vorteil verkörpert, daß eine eingrabende Kantenberührung vermieden und vor allem aber, daß der Bereich der Belastungs-Übertragung in möglichst großem Hebelarm vom Mehrkantenmittelpunkt Mp liegt.

[0018] Die Zentren Z (siehe Fig. 12) der konvex-verlaufenden Flankenabschnitte 12' liegen mit Abstand a vom Mehrkantmittelpunkt Mp und jenseits der jeweiligen Querschnitts halbierenden H-H, letzteres um das Maß b, welches etwa halb so groß ist wie das Maß a.

[0019] Das Maß a entspricht etwa 1/4 der Länge der Querschnittshalbierenden H-H.

[0020] Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen.

Ansprüche

1. Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher (1) oder Schraubendreher-Einsatz, für Innenmehrkantschrauben, insbesondere Innensechskantschrauben (8), mit in Umfangsrichtung konvex gestalteten Flankenabschnitten (12) zwischen den Mehrkantecken, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex verlaufenden Flankenabschnitte (12/12') im mittleren Bereich jeder Flanke (11) durch einen nicht konvex verlaufenden Zwischenabschnitt (13/13') voneinander getrennt sind.

2. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanteckseitigen Enden (14) der konvex verlaufenden Flankenabschnitte (12) gegenüber der geradlinigen Verlängerung (15) der beiden Endpunkte (16) des Zwischenabschnittes (13) zurückspringend angeordnet sind.

3. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenabschnitte (13) geradlinig verlaufen.

4. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Zwischenabschnitt (13) tangential zum benachbarten Endbereich beider konvexen Flankenabschnitte (12) verläuft.

5. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die konvexen Flankenabschnitte (12/12') als auch die Zwischenabschnitte (13/13') mit einer Diamant-Partikelbeschichtung ausgestattet sind.

6. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (13') konkav verläuft.

7. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (X') des konkaven Zwischenabschnittes (13') etwa der Länge des konvex verlaufenden Bereiches (12') entspricht.

8. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkantseitigen Enden (14) der konvex verlaufenden Bereiche von der in den Tiefstpunkt P des konkaven Bereiches angelegten Tangente T einen kleineren Nomalen-Abstand A haben als der Scheitelpunkt Sch ihn von dieser Tangente T hat.

9. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a etwa der Hälfte der vom Mehrkantmittelpunkt Mp bis zum zugehörigen mehrkantseitigen Ende (14') reichenden Strecke Mp-H liegt.

Zeichnung