| (19) |
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(11) |
EP 1 422 027 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.07.2007 Patentblatt 2007/29 |
| (22) |
Anmeldetag: 24.11.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (54) |
Schraubwerkzeug, insbesondere Schraubendreher-Einsatz
Screw driving tool, in particular screwdriver bit
Outil de vissage, notamment embout pour tournevis
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
14.03.2003 DE 20304246 U 05.07.2003 DE 20310364 U 22.11.2002 DE 20218102 U 13.06.2003 DE 20309294 U
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.05.2004 Patentblatt 2004/22 |
| (73) |
Patentinhaber: FELO-Werkzeugfabrik Holland-Letz GmbH |
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35279 Neustadt (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Holland-Letz, Horst
35279 Neustadt / Hessen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Freiherr von Schorlemer, Reinfried |
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Karthäuser Strasse 5A 34117 Kassel 34117 Kassel (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 947 716 DE-A1- 19 923 855 DE-U1- 29 621 782 US-A- 3 393 722 US-B1- 6 223 634
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WO-A-01/66312 DE-C- 959 360 US-A- 2 046 837 US-A- 5 461 952
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Vorderteil für ein Schraubwerkzeug gemäß der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung, und ein Schraubwerkzeug mit einem solchen Vorderteil.
[0002] Schraubwerkzeuge dieser Art können insbesondere für Kreuzschlitzschrauben oder TORX
®-Schrauben, aber auch für Schrauben mit anderen Innenprofilen ausgebildet und an Schraubendreher-Einsätzen
oder auch an Schraubendreher-Klingen realisiert sein.
[0003] Bei einem bekannten, als Schraubendreher-Einsatz ausgebildeten Schraubwerkzeug dieser
Art (
PCT-WO 01/66312 A1) besteht das Vorderteil aus einem durch Pressen oder Spritzgießen und anschließendes
Sintern aus Metallpulver hergestellten Hartmetallkörper, der an einem aus Stahl hergestellten
Antriebsteil befestigt ist. Die Länge des aus Hartmetall bestehenden Vorderteils ist
höchstens gleich dem 2,2-fachen der Länge eines in eine Schraube einzusetzenden Eindringabschnitts.
Bei einem derartigen Schraubendreher-Einsatz hat der Profilabschnitt des Vorderteils
eine relativ kurze Länge. Die Nuten des Eindringabschnittes gehen über einen radial
nach außen gewölbten Auslauf- bzw. Übergangsabschnitt in einen Basisabschnitt über,
der mit dem Antriebsteil des Schraubendreher-Einsatzes verbunden ist. Dabei wird angestrebt,
die Länge des Eindringabschnittes und auch die Länge des Vorderteils insgesamt möglichst
kurz auszubilden, um beim Pressen des Rohlings aus Metallpulver eine hohe Verdichtung
und ein homogenes Gefüge bis in die Spitze des Profilabschnittes und dessen Profilstege
zu erreichen. Außerdem wird die Oberfläche des Rohlings klein gehalten werden, damit
der Reibungswiderstand beim Ausstoßen aus der Formmatrize klein ist und die Bildung
von Haarrissen vermieden wird, die auftreten können, wenn der auf den Rohling wirkende
Auswerferdruck zu hoch wird, und die Belastbarkeit des Vorderteiles aus Hartmetall
stark vermindern. Dennoch ist die Reproduzierbarkeit derartiger Einsätze noch nicht
voll befriedigend.
[0004] Daneben ist ein Schraubendreher-Einsatz bekannt (
FR 2 469 250 A), bei dem ein Basisabschnitt eine rechtwinklig zur Längsachse verlaufende Stirnfläche
aufweist, von der ein konischer, kreuzförmiger Profilabschnitt absteht. Die Übergänge
vom Profilabschnitt in den Basisabschnitt sind weitgehend scharfkantig ausgebildet
und weisen keine definierten Radien, sondern nur Radien auf, wie sie sich üblicherweise
als Folge des Pressens der Profilspitze in einer Form ergeben. Bei Belastung durch
ein Drehmoment treten an den Übergangskanten hohe Spannungen auf, was eine hohe Bruchgefahr
insbesondere bei plötzlich ansteigender Torsionsbelastung zur Folge hat.
[0005] Die Herstellung von Schraubendreher-Einsätzen aus Werkzeugstahl erfolgt demgegenüber
in der Regel durch formgebende Bearbeitung von aus Werkzeugstahl bestehenden Rohlingen,
indem diese z. B. vorgedreht und durch radiales Pressen oder durch spanende Bearbeitung
mit Profilen versehen werden. Daher treten hier die beschriebenen, durch Pressen oder
Spritzgießen von Hartmetallpulvern verursachten Probleme nicht auf. Stattdessen wird
bei solchen Einsätzen z.B. bemängelt, daß ihre Hals- bzw. Basisabschnitte herstellungsbedingt
zu lang und daher bei gegebener Gesamtlänge die Antriebs- bzw. Einspannabschnitte
zu kurz ausfallen. Daher ist es bei solchen Einsätzen bekannt (
DE 296 21 782 U1), die Nutenböden des Eindringabschnitts über kurze Zwischenabschnitte mit dem Einspannabschnitt
zu verbinden und die Zwischenabschnitte dabei je einer in der Mitte angeordneten,
schrägen und ebenen Fläche sowie zwei seitlich davon angeordneten, im wesentlichen
dreieckförmigen Flächen (Facetten) zu versehen. Der axiale Abstand der Mündungslinie
der mittleren, ebenen Flächen in die Mantelfläche des Zwischenabschnitts von der Grundfläche
des aus dem Eindringabschnitt und dem Zwischenabschnitt gebildeten Kegels ist dabei
maximal halb so groß wie der Abstand der Mündungslinie von der Spitze des Kegels.
Der Öffnungwinkel zwischen den Nutenböden und den schrägen mittleren Ebenen beträgt
ca. 130°. Die Übergänge von den Nutenböden in die ebenen Auslaufflächen und der Stegflanken
in die dreieckförmigen Facetten sind nicht näher definiert.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorderteil eines Schraubwerkezugs der
eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß trotz seiner Herstellung aus Hartmetallpulver
und auch bei vergleichsweise kurzer Länge seinen Profilabschnitts eine hohe Bruch-
und Torsionsfestigkeit erzielt wird.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
[0008] Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine hohe Bruch- und Torsionsfestigkeit
erzielt wird und die Hartmetall-Schraubwerkzeuge reproduzierbar hergestellt werden
können, da sowohl die Nutenböden als auch die Flanken der Kreuzstege mittels gekrümmt
ausgebildeter Übergangsflächen in die Stirnfläche des Basisabschnitts auslaufen. Dagegen
führen kantige Übergangsstellen in diesen Bereichen offenbar aufgrund der Sprödigkeit
von Hartmetall unter Belastung zu Spannungsspitzen, die zu einem Bruch der Profilspitze
bei Belastungswerten führen, welche unter den nach den Normen verlangten und in der
Praxis auftretenden Werten liegen. Wie langwierige Untersuchungen bei der Entwicklung
von Hartmetall-Vorderteilen ergeben haben, ist es erforderlich, die Einzelbereiche
des Auslaufs im Detail zu gestalten, um durch Wahl der Rundungsradien, deren Verlauf
in Radial- und Umfangsrichtung, der Übergänge ineinander und der Auslaufwinkel einerseits
zu erreichen, daß der Materialfluß beim Pressen eines Rohlings aus Metallpulver oder
beim Spritzgießen eines Rohlings mit einem zusätzlichen Kunststoffbindemittel in der
Metallpulvermasse von dem Basisabschnitt in die Profilspitzen und -stege gleichmäßig
und ungestört verläuft, andererseits die bei Belastung auftretenden Spannungen unter
Vermeidung von Spannungsspitzen vom Eindringabschnitt so in den Basisabschnitt einzuleiten,
daß die Belastbarkeit den Anforderungen in der Praxis des Einsatzes derartiger Schraubendreher-Einsätze
entspricht.
[0009] Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0010] Die Erfindung ist insbesondere bei Schraubendreher-Einsätzen mit einer Kreuzspitze
so wie beim dem Phillips
®- oder Pozidriv
®-System vorteilhaft.
[0011] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert, ohne daß hierdurch der Schutzbereich der Erfindung eingeschränkt
werden soll. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schraubwerkzeugs mit einem Vorderteil gemäß der Erfindung
in Form eines Schraubendreher-Einsatzes in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Schraubwerkzeugs nach Fig. 1, jedoch unter
Weglassung eines Antriebteils;
Fig. 3 einen Längsschnitt in der Ebene III-III der Fig. 2;
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs aus Richtung eines Pfeils IV in Fig. 3;
Fig. 5 und 6 perspektivische Darstellungen von zwei weiteren Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs in Form von für das Pozidriv®-System bestimmten Schraubendreher-Einsätzen;
Fig. 7 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs in Form eines mit
einem verkürzten Eindringabschnitt versehenen Schraubendreher-Einsatzes;
Fig. 8 das Schraubwerkzeug nach Fig. 7 beim Eindringen in das Innenprofil einer zugehörigen
Schraube;
Fig. 9 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Profilabschnitts
eines erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs etwa in Höhe einer Schnittlinie IX-IX der
Fig. 7;
Fig. 10 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Schraubwerkzeugs in Form eines für das Pozidriv®-System geeigneten Schraubendreher-Einsatzes;
Fig. 11 eine der Fig. 2 entsprechende, perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs; und
Fig. 12 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt durch das Schraubwerkzeug nach
Fig. 11.
[0012] Gemäß Fig. 1 bis 3 besteht ein erfindungsgemäßes Schraubwerkzeug in Form eines Schraubendreher-Einsatzes
aus einem langgestreckten, einstückigen Körper 1, der an einem Ende ein Antriebsteil
2 mit einem Mehrkantprofil 3 aufweist, das in eine entsprechende Aufnahme oder in
ein Futter eines Drehwerkzeugs, z. B. eines Motorschraubers, eingesetzt werden kann.
Ein Vorderende des Antriebsteils 2 geht in ein profiliertes Vorderteil 4 des Schraubwerkzeugs
über. Das Vorderteil 4 enthält einen an das Antriebsteil 2 ansetzenden, schaftförmigen
Basisabschnitt 5, der hier zylindrisch ausgebildet ist. An dessen vom Antriebsteil
2 abgewandte Stirnseite schließt sich ein Profilabschnitt 6 an, der wie der Basisabschnitt
5 und das Antriebsteil 2 koaxial zu einer gemeinsamen Längsachse 7 ist.
[0013] Der Profilabschnitt 6 enthält an einem Vorderende eine übliche, konische Kreuzspitze
mit vier kreuzförmig angeordneten Stegen 8, die radial zur Längsachse 7 stehen. Die
Außenkanten der Stege 8 konvergieren zu einer Spitze 9 hin. Die rückwärtigen Enden
der Stege 8 gehen in die Stirnseite des Basisabschnitts 5 über. Zwischen je 2 benachbarten
Stegen 8 liegen V-förmige Ausnehmungen bzw. Nuten 10 mit Nutenböden 11 (Fig. 3), die
in einem an die Spitze 9 grenzenden Eindringabschnitt 12, der zum Eindringen der Kreuzspitze
in das entsprechende Kreuzschlitzprofil einer zugeordneten Schraube dient, geradlinig
ausgebildet sind. Das bedeutet, daß die Nutenböden 11 z. B. wie beim System Phillips
® einen dreieckförmigen Querschnitt besitzen bzw. konkav dachförmig ausgebildet sind
und eine linear verlaufende Firstlinie haben, wie Fig. 2 und 4 zeigen.
[0014] An den Eindringabschnitt 12 schließt sich ein zwischen diesem und dem Basisabschnitt
5 angeordneter und das Hinterende des Profilabschnitts 6 bildender Übergangsabschnitt
14 (Fig. 1 und 3) an. In diesem laufen die Nutenböden 11 mit längs und quer gekrümmten
Übergangsflächen 15 radial nach außen bis zum Umfangsmantel des Basis- abschnitts
5 aus. Im Ausführungsbeispiel gehen die Übergangsflächen 15 nach außen hin in je einen
Flächenabschnitt 16 über, der gemäß Fig. 2 insbesondere quer gewölbt ausgebildet ist.
Die entsprechenden Flächenabschnitte 16 aller vier Nuten 10 bilden zugleich die zwischen
den Stegen 8 frei bleibenden Teile einer Stirnfläche des angrenzenden Basisabschnitts
5, die jeweils durch die an sie anstoßenden Grundflächen der Stege 8 unterbrochen
ist. Wie Fig. 3 zeigt, sind die Flächenabschnitte 16 zur Längsachse 7 unter Winkeln
α geneigt, die - gemessen in die Mittelachsen der Flächenabschnitte 16 einschließenden
Radialebenen - vorzugsweise zwischen 75° und 85° und mit besonderem Vorteil bei ca.
85° liegen.
[0015] Weiterhin zeigt vor allem Fig. 3, daß die Nutenböden 11 mittels der Übergangsflächen
15 stetig in die Flächenabschnitte 16 übergehen. Die Übergangsflächen 15 sind vorzugsweise
mit Radien von 0,15 mm bis 2,0 mm gekrümmt, wobei Krümmungsradien von 0,5 mm bis 1,5
mm bevorzugt werden. Außerdem ist der Krümmungsradius natürlich in Abhängigkeit von
den Größen der Profilspitzen, die durch Normen vorgegeben und bei Schraubwerkzeugen
für Kreuzschlitzschrauben in die Größen 00 bis 4 eingeteilt sind, unterschiedlich
groß zu wählen bzw. an die Profilspitzen anzupassen. Entsprechendes gilt bei Schraubwerkzeugen
für das TORX
®-System.
[0016] Alternativ zu Fig. 1 bis 3 wäre es möglich, die Übergangsflächen 15 und die an sie
anschließenden Flächenabschnitte 16 bis zum Erreichen der Mantelfläche des Basisabschnitts
5 radial durchgehend gekrümmt auszubilden (z. B.
PCT-WO 01/66312 A1), wobei durchweg dieselben, aber auch unterschiedliche Krümmungsradien verwendet
werden können, die z. B. im Bereich der Übergangsflächen 15 kleiner als im Bereich
der Flächenabschnitte 16 sind.
[0017] Erfindungsgemäß sind die Flächenabschnitte 16 in seitlicher Richtung und auf beiden
Seiten durch zweite Übergangsflächen 17a, 17b mit den rückwärtigen Enden seitlicher
Flanken 8a der jeweils benachbarten Stege 8 verbunden. Auch die zweiten Übergangsflächen
17a, 17b haben in Querrichtung, ausgehend von den Flanken 8a, vorzugsweise Krümmungsradien
von 0,15 mm bis 2,0 mm, mit besonderem Vorteil von 0,4 mm bis 1,5 mm. Die Krümmungsradien
vergrößern sich zweckmäßigerweise von einer den Nutenböden 11 nahen Stelle radial
nach außen zum Umfangsmantel des Basisabschnitts 5 hin stetig, so daß insgesamt ein
dreidimensional gewölbter Auslauf ausgebildet wird. Dabei ist die Anordnung nach Fig.
2 z. B. so gewählt, daß die Flächenabschnitte 16 dreieckförmige, in den Verlängerungen
der Nutenböden 11 und der ersten Übergangsflächen 15 liegende Flächen sind, an deren
seitlichen, radial verlaufenden Rändern die zweiten Übergangsflächen 17a, 17b beginnen,
die dann allmählich tangential in die Stegflanken 8a münden.
[0018] Die Übergangsflächen 17a, 17b sind, wie in Fig. 2 angedeutet ist, in Querrichtung
mit einem einheitlichen Radius gekrümmt. Der jeweilige Radius kann dann auch von der
ersten Übergangsfläche 15 aus nach außen gleich sein.
[0019] Die Krümmungsradien der Übergangsflächen 17a, 17b können sich in Querrichtung aber
auch ändern. Dies ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dadurch angedeutet, daß die
Übergangsflächen 17a, 17b aus Teilflächen 17a1, 17a2 bzw. 17b1, 17b2 zusammengesetzt
sind, wobei die Teilfächen 17a1, 17b1 an den Stegflanken 8a beginnen und größere Krümmungsradien
als die sich an sie anschließenden Teilflächen 17a2, 17b2 aufweisen, die hier zu einem
eben dargestellten Flächenabschnitt 16' hin auslaufen. Im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 4 dem nach Fig. 1 bis 3, weshalb gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen sind.
[0020] Die in Fig. 1 bis 3 gerundet dargestellten Nutenböden 11 können auch anders geformt
sein. Anstelle eines dachförmigen Querschnitts könnten andere und insbesondere solche
Querschnitte vorgesehen sein, wie sie bei Schrauben der verschiedenen Systeme allgemein
üblich sind.
[0021] Die Längenmaße der verschiedenen Teile bzw. Abschnitte entsprechen vorzugsweise im
wesentlichen denen, die aus der Schrift
PCT-WO 01/66 312 A1 bekannt sind. Insbesondere die Verhältnisse der Längen LP der Profilabschnitte 6
zu den Längen L0 der Eindringabschnitte 12 sind vorzugsweise kleiner als 1,5 und betragen
vorzugsweise 1,25 bis 1,85. In absoluten Werten beträgt z. B. die Länge L0 des Eindringabschnitts
12 zwischen 1,50 mm und 4,00 mm je nach Größe und Schraubensystem. Der Durchmesser
d0 (Fig. 1 und 3) des Eindringabschnitts 12 beträgt im Abstand L0 von der Spitze 9
zwischen 2,3 mm und 8,0 mm.
[0022] Das Maß L0 ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung mindestens gleich der größten
Tiefe des Innenprofils in einem Schraubenkopf bestimmter Profilgröße, z. B. Pozidriv
® 2. Zweckmäßigerweise wird für L0 ein Maß gewählt, das sich aus der größten Eindringtiefe
zuzüglich eines geringen Zuschlages ergibt. Das Maß LP ist im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung das Maß von der Spitze 9 des Vorderteils 4 bis zum Auslauf des Übergangsabschnitts
14 in den Basisabschnitt 5, wobei als Grenze dieses Auslaufes die Verschneidungslinie
der Flächenabschnitte 16 mit der Umfangsfläche des Basisabschnitts 5 definiert wird.
Beide Maße werden von der Spitze 9 des Vorderteils 4 ausgehend gemessen, und zwar
von der Kante aus, an der eine eventuelle flachkegelig geformte Spitzenfläche in die
seitliche Profilkontur übergeht, oder von der Spitzenfläche selbst aus, wenn sie eine
Planfläche darstellt, die senkrecht zur Längsachse 7 des Vorderteiles 4 steht. Der
Basisabschnitt 5 kann eine zylindrische, sechseckige oder anders geformte Querschnittskontur
haben.
[0023] Durch die angegebene Formgebung des Übergangsabschnitts 14 zwischen dem Eindringabschnitt
12 und Basisabschnitt 5, d. h. die Kombination von kleinen Radien und gewölbten Flächen,
wird ein guter Kraftfluß erreicht und dadurch die Bruchfestigkeit bei Torsionsbelastung
der Spitze weiter erhöht.
[0024] Fig. 5 und 6 betreffen ein Ausführungsbeispiel für ein Schraubwerkzeug in Form eines
Schraubendreher-Einsatzes für das Pozidriv
®-System. Dieses unterscheidet sich von den für das Phillips
®-System nach Fig. 1 bis 4 bestimmten Ausführungsbeispielen einerseits durch Stege
19 mit nahezu planparallel angeordneten Flanken 19a, während die Flanken 8a der Stege
8 gemäß Fig. 4 leicht keilförmig auseinander laufen. Andererseits sind Böden 20 von
V-förmigen Nuten 21 in ihren mittleren Bereichen mit kammartigen Erhebungen 22 versehen,
die dreieckförmige Querschnitte aufweisen. In Analogie dazu können auch die Flächenabschnitte
16 in ihren mittleren Bereichen mit je einer kammartigen, radial verlaufenden Erhebung
23 versehen sein, wie Fig. 5 zeigt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 fehlen diese
Erhebungen 23. Außerdem sind dort die Flächenabschnitte 16 durch Flächenabschnitte
24 ersetzt, die in der Ansicht nach Fig. 6 konkav gewölbt sind und die Übergangsflächen
17a, 17b stetig miteinander verbinden. In diesem Fall ist die Stirnfläche des Basisabschnitts
5 daher von den konkaven Flächenabschnitten 24 gebildet.
[0025] Im übrigen sind in Fig. 5 und 6 gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in
Fig. 1 bis 4 versehen.
[0026] Fig. 7 und 8 zeigen ein im wesentlichen den Fig. 1 bis 4 entsprechendes Ausführungsbeispiel,
weshalb hier gleiche Teile wiederum mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Ein
wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, daß der Eindringabschnitt 12 im Vergleich
zu Fig. 1 bis 4 um ein Maß
K verkürzt ist, wobei vorzugsweise
K = 0,05 · L0 bis
K = 0,2 · L0 gilt. Das bedeutet, daß die Längen L0, ermittelt nach den maximalen Eindringtiefen
T (Fig. 8) in entsprechenden Innenprofilen 40 von Schraubenköpfen 41 zugeordneter Größen
und Typen, um ca. 5 % bis 20 % im Vergleich zu üblichen, nach Fig. 1 bis 4 hergestellten
Schraubendreher-Einsätzen verkürzt werden. In Fig. 7 und 8 ist das aufgrund der Kürzung
wegfallende Teil 42 des Eindringabschnitts 12 mit gepunkteten Linien angedeutet.
[0027] Ein vorteilhafter Bereich der Kürzung
K liegt zwischen 7 % und 12 % der Länge L0. Bei einer Kürzung um 10 % ergeben sich
beispielweise folgende Maße L0K für die verkürzte Länge:
[0028] Bei Kreuzschrauben PZ (Z) 2 EN-ISO 7045-7047 ist die maximale Eindringtiefe 3,35
mm, dementsprechend ist L0K z. B. gleich 0,9 · 3,35 = 3,01 mm. Analog gilt für PZ
(Z) 1 eine maximale Eindringtiefe von 2,08 mm, dementsprechend ist L0K gleich 0,9
· 2,08 = 1,87 mm. Für PZ (Z) 3 beträgt die maximale Eindringtiefe 3,85 mm, dementsprechend
ist L0K z. B. gleich 0,9 · 3,85 = 3,47 mm. Für PH (H) 1 beträgt die maximale Eindringtiefe
2,20 mm, dementsprechend ist L0K z. B. gleich 0,9 · 2,20 = 1,98 mm. Schließlich beträgt
für PH (H) 2 die maximale Eindringtiefe 3,40 mm, weshalb L0K z. B. zu 0,9 · 3,40 =
3,06 mm bestimmt wird.
[0029] Um mit Sicherheit zu vermeiden, daß der Eindringabschnitt 12 an der Übergangsfläche
15 auf der Oberfläche des Schraubenkopfes 41 aufsitzt, wird außerdem vorgeschlagen,
die Ausgangslänge L0 des Eindringabschnittes 12 ca. 3 bis 5 % länger zu wählen, als
die jeweilige maximale Eindringtiefe
T. Dadurch wird sich die Profilkontur außerhalb des Schraubenkopfes 41 noch etwas fortsetzen.
[0030] Die Profilkontur selbst ist durch die ISO- und Werksnormen, ausgehend von der Profilspitze,
festgelegt. Die Verkürzung der Maße L0 und L0K hat natürlich auch eine entsprechende
Verkürzung der Maße LP auf LPK zur Folge, wobei die Konturen der Übergangsflächen
15 und Flächenabschnitte 16 wie bei ungekürztem L0 unverändert auch bei verkürztem
L0K erhalten bleiben.
[0031] Die Verkürzung des Eindringabschnitts 12 um das Maß
K wirkt sich wegen der Formgebung aus Hartmetallpulver (z. B. nach
PCT-WO 01/66312 A1) insbesondere bei Einsätzen mit Kreuzschlitzprofilen vorteilhaft aus. Diese Maßnahme
hat nämlich einerseits zur Folge, daß beim axialen Ausstoßen des Vorderteils 4 aus
der Formmatrize die Reibung infolge der kleineren Gesamtoberfläche geringer wird.
Andereseits führt die Verkürzung an der Spitze des Eindringabschnittes 12 - zumindest
bei konischen Kreuzspitzen - zu einer Vergrößerung der Querschnittsfläche einer Spitze
43, damit zu einer geringeren Flächenpressung beim Ausstoßen und dadurch zur Verringerung
der Gefahr der Bildung von Haarrissen. Weiterhin hat sich gezeigt, daß an den Spitzen
der Hartmetall-Rohlinge beim Entformen leicht Formveränderungen auftreten können,
die die Paßgenauigkeit im Innenprofil 40 des Schraubenkopfs 41 beeinträchtigen. Derartige
Ungenauigkeiten können dazu führen, daß der Eindringabschnitt 12 nur im vorderen Bereich
im Innenprofil 40 des Schraubenkopfs 41 anliegt, statt vollflächig in ganzer Länge
anzuliegen. Dieses Problem wird durch die Kürzung des Eindringabschnitts 12 in vorteilhafter
Weise automatisch ebenfalls vermieden. Wie Fig. 8 zeigt, taucht der Eindringabschnitt
12 nicht so weit in das Innenprofil 40 des Schraubenkopfs 41 ein, daß die Spitze an
einer möglichen Verengung 44 (Fig. 8) aufsitzt, sondern nur so weit, bis das Profil
des Eindringabschnittes 12 vollflächig im Innenprofil 40 des Schraubenkopfs 41 anliegt.
Das bei normaler Länge vorhandene, gepunktet dargestellte Teil 42 würde dagegen, wenn
es nicht präzise ausgebildet wäre, an der Verengung 44 aufsitzen und damit eine vollflächige
Anlage verhindern. Solche Verengungen 44 können auftreten, wenn die Preßstempel für
das Innenprofil der Schrauben an der Spitze abgenutzt sind.
[0032] Das Verhältnis der Länge LPK des gekürzten Profilabschnitts zur Länge L0 des entsprechend
gekürzten Eindringabschnittes 12 beträgt bei dieser Ausführungsform 1,20 bis 1,90
und ist vorzugsweise größer als 1,5.
[0033] Versuche mit Hartmetall-Einsätzen der beschriebenen Art haben weiter gezeigt, daß
an den Außenkanten der Stege, die sich an der Verschneidung der Flankenflächen mit
der äußeren Kegelmantelfläche des Eindringabschnittes ergeben, leicht Haarrisse auftreten.
Dies wird darauf zurückgeführt, daß die sich aus der Verschneidung ergebenden Kanten
scharfkantig sind. Bei einer Fertigung der Profilspitzen aus Stahl durch spanende
oder spanlose Formgebung macht sich diese Scharfkantigkeit nicht bemerkbar, d. h.
sie ist dort nicht nachteilig. Beim Pressen der Rohlinge aus Metallpulver wird dagegen
eine glatte Ausformung der Außenkanten nicht zuverlässig erreicht. Vielmehr können
insbesondere beim Entformen kleinere Ausbrüche auftreten, die Ansätze für Haarrisse
bilden. Diese Erscheinung tritt auch beim Spritzgießen der Rohlinge auf.
[0034] Erfindungsgemäß werden daher beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9, das einen Querschnitt
durch eine für Kreuzschlitzschrauben des Pozidriv
®-Systems bestimmte Profilspitze zeigt, an den radialen Außenkanten der im übrigen
wie in Fig. 5 ausgebildeten Stege 8 entweder Abrundungen 45 oder Abschrägungen 46
vorgesehen. Der Radius
r der Abrundungen beträgt ca. 10 % bis 12 % der Stärke
b der Stege 8. Die Stärke
b ist beim System Pozidriv
® über die Länge L0 des Profils konstant, weshalb der Radius der Abrundungen 45 im
wesentlichen auch konstant gewählt werden kann. Beim System Phillips
® wird die Stärke
b von der Spitze 9 her zur Übergangsfläche 15 hin größer, weshalb der Radius
r von der Spitze bis zur Übergangsfläche 15 hin etwas größer werden kann. Er kann aber
auch konstant sein und entsprechend einer mittleren Stärke der Stege 8 auf ihrer Längserstreckung
gewählt werden. Die Breite
a der Abschrägungen 46 wird vorzugsweise in einem Verhältnis von 6 % bis 10 % zur Stärke
b der Stege 8 gewählt.
[0035] Wie Versuche mit Hartmetall-Einsätzen weiter zeigten, ergibt sich insbesondere bei
Pozidriv
®-Profilen (PZ, Z) eine Erschwernis für das Entformen dadurch, daß die beim Eindrehen
von Schrauben zur Anlage kommenden Flanken der Kreuzstege 8 in Richtung der Längsachse
7 des Vorderteils 4 nahezu achsparallel verlaufen, also keine Entformungsschräge aufweisen.
Zur Erleichterung der Entformung ist deshalb erfindungsgemäß vorgesehen, diese Flanken
im vorderen Bereich auf etwa ein Drittel ihrer Länge unter einem Winkel von ca. 2,5°
bis 5° konisch bis zur Spitze 9 hin anzuschrägen. Dadurch wird zwar der drehmonentübertragende
Querschnitt verringert und auch keine vollflächige Anlage im Innenprofil der Schraube
mehr erreicht, jedoch taucht selbst bei den kleinsten Schrauben, die einer Kreuzschlitzgröße
zugeordnet sind, die Profilspitze tiefer in das Innenprofil der Schraube ein, als
der Länge der Anschrägung entspricht, so daß die Profilspitze auch im hinteren Teil
zur flächigen Anlage kommt, wo das Drehmoment auf Grund des größeren Hebels bzw. der
radialen Erstreckung der Flanke hauptsächlich übertragen wird.
[0036] Fig. 10 zeigt eine solche Variante anhand eines entsprechend Fig. 1 ausgebildeten,
im Bereich der Profilspitze vergrößert dargestellten Schraubwerkzeugs, bei dem gleiche
Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind.
[0037] In Fig. 10 ist das Vorderteil 4 des Schraubendreher-Einsatzes mit einer Profilspitze
des Systems Pozidriv
® dargestellt. Bei diesem System verlaufen die Seitenflanken 8a der Stege 8 auf ihrer
Längserstreckung im wesentlichen parallel. Um die Entformung der Stege 8 aus der Preß-
und Spritzgießform zu erleichtern, ist jeweils eine Flanke der vier kreuzförmig angeordneten
Stege 8 im vorderen Bereich etwas angeschrägt. Der Winkel einer dadurch gebildeten
Entformungsschräge liegt zwischen 1° und 5° bezogen auf eine Radialebene, die die
Längsachse 7 und eine gedachte Mittelebene der Stege 8 einschließt. Zweckmäßigerweise
erfolgt die Anbringung einer die Entformungsschräge bildenden Anschrägung 47 an derjenigen
Flanke, die beim Ausdrehen von Schrauben belastet wird und in Fig. 10 mit 8b bezeichnet
ist, weil diese Seite in der Regel weniger oft oder geringer belastet wird als andere
Flanken, die beim Eindrehen von Schrauben zur Anlage im Innenprofil der Schraube kommen.
Um die Entformbarkeit weiter zu erleichtern, werden zweckmäßig aber auch die anderen
Flanken aller vier Stege 8 leicht angeschrägt. Dabei werden die Anschrägungen 47 zweckmäßigerweise
mit einem kleinen Winkel von ca. 1° bis 2° vorgenommen, jedoch über die ganze Länge
der Flanke erstreckt. Trotz dieser leichten Anschrägung 47 ist noch eine relativ gute
Anlage der Flanken 8b bzw. 8a im Innenprofil der Schraube gegeben. Beide Anschrägungen
47 gehen von der größten in den Normen vorgegebenen Stärke des Eindringabschnittes
12 aus.
[0038] Weitere Untersuchungen haben schließlich gezeigt, daß der Materialfluß beim Füllen
der Preßmatrize oder Spritzgießform auch dadurch verbessert werden kann, daß in einem
radial außen liegenden Bereich der die Stirnfläche des Basisabschnitts 5 bildenden,
auslaufenden Flächenabschnitte 16 jeweils eine vorzugsweise sattelförmige (konkave)
Ausnehmung 49 angebracht wird. Derartige Ausnehmungen 49 sind in Fig. 11 und 12 schematisch
dargestellt, die im übrigen den Fig. 2 und 3 entsprechen. Die Ausnehmungen 49 können
auch als ebene, in die Flächenabschnitte 16 eingearbeitete Flächen realisiert sein.
Durch diese Ausnehmungen 49 wird insbesondere die trichterartige Form des geschnittenen
Kerns (Fig. 12) verbessert. Wie ein Vergleich der Fig. 12 mit der Fig. 3 zeigt, bei
der sich der Flächenabschnitt 16 mit einem kleinen Winkel im wesentlichen radial erstreckt,
wird nämlich die Befüllung der Profilspitze beim Verformen des Rohlings durch Pressen
oder Spritzgießen begünstigt, weil der Massestrom besser in die Profiltaschen in der
Matrize geleitet wird. In der dreidimensionalen Darstellung der Profilspitze in Fig.
11 sind die Flächen 49 noch besser zu erkennen. Ihre konkave Wölbung in Umfangsrichtung
leitet den Massestrom auch nach der Seite zu den Profiltaschen in der Matrize. Über
die gerundeten, zweiten Übergangsflächen 17a, 17b werden die auf die Stege 8 wirkenden
Torsionskräfte in den Basisabschnitt 5 geleitet. Dabei sollte allerdings die Wirkung
der zweiten Übergangsflächen 17a, 17b, deren Radien von den Nutenböden 11 nach außen
hin größer werden, nicht gestört werden. Daher sind die Ausnehmungen 49 zweckmäßig
nur im radial äußeren Bereich angeordnet und in Umfangsrichtung nur über einen solchen
Bereich erstreckt, daß sie seitlich vor den zweiten Übergangsflächen 17a, 17b enden.
Dadurch bleiben die durch diese gebildeten, gewölbten Übergangszonen erhalten, mittels
derer die bei Belastung der Stege 8 auftretenden Spannungen klein gehalten werden.
Insgesamt läßt sich mit den Ausnehmungen 49 eine sehr dichte, homogene Füllung der
Taschen des Formwerkzeugs beim Pressen oder Spritzgießen der Rohlinge erreichen.
[0039] Der Winkel, den die Ausnehmungen bzw. Flächen 49 mit der Längsachse 7 in einer diese
enthaltenden und durch die Fläche 49 gelegten Radialebenen einschließen, sollte deutlich
kleiner als der Winkel α (Fig. 12) sein und ist zweckmäßig kleiner als 85°. Dabei
zeigt außerdem insbesondere Fig. 12, daß das Maß LP durch die Ausbildung der Ausnehmung
49 vergrößert wird, so daß das Verhältnis LP zu LO beim Vorhandensein der Ausnehmungen
49 größer als beim Fehlen dieser Ausnehmungen 49 ausfällt. Insbesondere bei diesem
Ausführungsbeispiel werden daher auch mit Verhältnissen LP/L0 > 1,5 gute Ergebnisse
erzielt.
[0040] Die erfindungsgemäße Gestaltung des Profilabschnittes 6 bzw. 29, 30 bringt Vorteile
nicht nur für Vorderteile aus Hartmetall, die durch Pressen aus Metallpulver vorgeformt
sind, sondern auch für solche, die im Spritzgießverfahren vorgeformt sind. Das gilt
auch für Schraubendreher-Einsätze, bei denen das Vorderteil 4, 26 Bestandteil eines
einstückigen Körpers ist, dessen Rohling vorzugsweise im Spritzgießverfahren vorgeformt
ist. Außerdem gilt dies entsprechend auch für aus Hartmetall hergestellte, die erfindungsgemäßen
Profilabschnitte 6 bzw. 29, 30 aufweisende Vorderteile, die an ihren Rückseiten, z.
B. mit Hilfe geeigneter Verankerungselemente, an den im übrigen aus Stahl bestehenden
Schäften der Klingen von Handschraubendrehern befestigt werden.
[0041] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die
auf vielfache Weise abgewandelt werden können. So können die Krümmungsradien der Übergangsflächen
auch im wesentlichen gleich sein. Außerdem kann es Fälle geben, in denen es ausreichend
ist, die auslaufenden Flächenabschnitte 16, 37 in eine senkrecht zur Längsachse 7,
33 verlaufende Ebene zu verlegen, insbesondere wenn die Radien für die Übergangsflächen
17a, 17b so groß bemessen werden, daß allein durch sie ausreichend niedrige Spannungen
in den Übergangsbereichen erhalten werden. Weiter können die Übergangsflächen 17a,
17b und/oder die Flächenabschnitte 16, 37 auch aus in Umfangsrichtung oder in radialer
Richtung nebeneinander liegenden, unterschiedliche Krümmungsradien aufweisenden Flächen
zusammengesetzt sein. Dasselbe gilt für die ersten Übergangsflächen 15 bzw. 36. Außerdem
können die beschriebenen Schraubwerkzeuge auch aus anderen Metallpulvern als den beschriebenen
Hartmetallpulvern hergestellt werden. Insbesondere sind für die Zwecke der Erfindung
z. B. auch solche Pulvermischungen geeignet, die zu Schraubwerkzeugen aus Schnellstahl
führen. Die im Einzelfall zu wählende Metallpulver-Zusammensetzung oder -Legierung
hängt weitgehend von den Bedürfnissen des Einzelfalls ab. Schließlich versteht sich,
daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten
Kombinationen angewendet werden können.
1. Profiliertes und durch Formung und nachfolgendes Sintern eines Metallpulvers hergestelltes
Vorderteil (4) für ein Schraubwerkzeug, enthaltend einen eine Stirnfläche aufweisenden
Basisabschnitt (5) und einen Profilabschnitt (6) mit einem Eindringabschnitt (12)
und einem zwischen diesem und dem Basisabschnitt (5) angeordneten Übergangsabschnitt
(14), wobei der Eindringabschnitt (12) mit seitlichen Flanken (8a, 19a) versehene
Stege (8, 19) und zwischen diesen angeordnete, mit geradlinigen Böden (11, 20) versehene
Nuten (10, 21) und der Übergangsabschnitt (14) radial auslaufende, die Stirnfläche
des Basisabschnitts (5) bildende Flächenabschnitte (16, 16', 24) sowie erste, gewölbt
ausgebildete Übergangsflächen (15) aufweist, die die Nutenböden (11, 20) in radialer
Richtung mit den Flächenabschnitten (16, 16', 24) verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (14) zweite, ebenfalls gewölbt ausgebildete Übergangsflächen
(17a, 17b) enthält, die die Flächenabschnitte (16, 16', 24) in seitlicher Richtung
mit den Stegflanken (8a, 19a) verbinden.
2. Vorderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Übergangsflächen (17a, 17b) tangential in die Stegflanken (8a, 19a) münden.
3. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Übergangsflächen (15; 17a, 17b) mit Radien von 0,15 mm bis
2,0 mm gekrümmt sind.
4. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsflächen (15; 17a, 17b) durch radial oder seitlich nebeneinander liegende,
unterschiedliche Krümmungsradien aufweisende Teilflächen (17a1, 17a2; 17b1, 17b2)
gebildet sind.
5. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (16, 16', 24) radial bis an einen Umfangsmantel des Basisabschnitts
(5) heranreichen.
6. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (16, 24) in seitlicher Richtung räumlich gewölbt sind, wobei
die Wölbungsradien von den ersten Übergangsflächen (15) aus zum Umfangsmantel des
Basisabschnitts (5) hin größer werden.
7. Vorderteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (24) eine durch die Wölbung gebildete, tiefste Zone mit einer
Scheitellinie aufweisen, die sich in radialer Richtung an die betreffende erste Übergangsfläche
(15) anschließt und im wesentlichen in einer Radialebene verläuft, die eine Längsachse
(7) des Vorderteils (14) und eine Mittelachse des zugehörigen Nutenbodens (11) einschließt.
8. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (16') eben ausgebildet sind.
9. Vorderteil nach einem der Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (16, 16') zu einer Längsachse (7) des Vorderteils (4) geneigt
verlaufen.
10. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte durch kammartige Erhebungen (23) unterbrochen sind, deren Rücken
in einer die Längsachse (7) des Vorderteils (4) einschließenden Radialebene verlaufen.
11. Vorderteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Flächenabschnitte (16, 16', 24) einen Winkel von 75° bis 90°
mit der Längsachse (7) des Vorderteils (4) einschließt.
12. Vorderteil nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigsten einer der Flächenabschnitte (16) eine Ausnehmung (49) aufweist, die in
einer radial außen liegenden Zone des Flächenabschnitts (16) angeordnet und bis zu
einem Umfangsmantel des Basisabschnitts (5) erstreckt ist.
13. Vorderteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (49) sattelförmig ausgebildet ist.
14. Vorderteil nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (49) einen Winkel von weniger als 85° mit der Längsachse (7) des Vorderteils
(14) bildet.
15. Vorderteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (49) in seitlicher Richtung schmaler als der Flächenabschnitt (16)
ist.
16. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) mit in einer quer zur Längsachse (7) des Vorderteils (4) verlaufenden
Richtung abgeschrägten oder abgerundeten Außenkanten (45, 46) versehen sind.
17. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (8a) der Stege (8) zumindest an ihren Vorderseiten mit Entformungsschrägen
versehen sind.
18. Vorderteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entformungsschrägen durch Flächen (47) gebildet sind, die mit zugehörigen, durch
die Längsachse (7) des Vorderteils (4) gelegten Mittelebenen der Stege (8) Winkel
von 1° bis 5° einschließen.
19. Vorderteil nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsschrägen an denjenigen Flanken (8b) der Stege (8) vorgesehen sind,
die beim Ausdrehen einer Schraube belastet werden.
20. Vorderteil nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (47) über die ganze Länge der Flanken (8b) erstreckt sind.
21. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (LP) des Profilabschnitts (6) zur Länge (L0) des Eindringabschnitts
(19) 1,25 bis 1,85 beträgt.
22. Vorderteil nach einem der Ansprüche 12 bis 15 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (LPK) des Profilabschnitts (6) zur Länge (LOK) des Eindringabschnitts
(12) größer als 1,5 ist.
23. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Eindringabschnitts (12) um bis zu 25 % kürzer als die maximale Eindringtiefe
(T) des Innenprofils (40) zugeordneter Schrauben ist.
24. Vorderteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kürzung zwischen 5 % und 20 % der Länge des Eindringabschnitts (12) beträgt.
25. Vorderteil nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (LP) des Profilabschnitts zur Länge (LO) des Eindringabschnitts
(12) 1,20 bis 1,90 beträgt.
26. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (5) auf der vom Eindringabschnitt (12) abgewandten Seite mit einem
Antriebsteil (2) fest verbunden ist.
27. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (5) auf der vom Eindringabschnitt (12) abgewandten Seite mit einem
Schaft eines Schraubendrehers fest verbunden ist.
28. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß es Bestandteil eines als Schraubendreher-Einsatz (1) ausgebildeten einstückigen Körpers
ist.
29. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schraubendreher-Klinge ausgebildet ist.
30. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Übergangsflächen (17a, 17b) in Querrichtung und in ihrem radialen Verlauf
mit gleichen Radien gewölbt bzw. gekrümmt sind.
31. Vorderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Pressen oder Spritzgießen geformt ist
32. Schraubwerkzeug mit einem Vorderteil (4), insbesondere Schraubendreher-Einsatz oder
Schraubendreher-Klinge, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderteil (4) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 31 ausgebildet ist.
1. Contoured front part (4) produced by shaping and subsequently sintering a metal powder
for a screw driving tool, including a base section (5) having a face, and a profile
section (6) with a penetration section (12), and a transition section (14) arranged
between this and the base section (5), wherein the penetration section (12) has webs
(8, 19) provided with lateral flanks (8a, 19a) and grooves (10, 11) arranged between
these provided with rectilinear bases (11, 20), and the transition section (14) has
radially extending surface sections (16, 16', 24) forming the face of the base section
(5) and also first arched transition surfaces (15), which connect the groove bases
(11, 20) in radial direction to the surface sections (16, 16', 24), characterised in that the transition section (14) contains second, likewise arched transition surfaces
(17a, 17b), which connect the surface sections (16, 16', 24) in lateral direction
to the web flanks (8a, 19a).
2. Front part according to Claim 1, characterised in that the second transition surfaces (17a, 17b) open tangentially into the web flanks (8a,
19a).
3. Front part according to one of Claims 1 or 2, characterised in that the first and second transition surfaces (15; 17a, 17b) are curved with radii from
0.15 mm to 2.0 mm.
4. Front part according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the transition surfaces (15, 17a, 17b) are formed by part-surfaces (17a1, 17a2; 17b1,
17b2) extending radially or laterally next to one another and having different radii
of curvature.
5. Front part according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the surface sections (16, 16', 24) extend radially as far as a peripheral shell of
the base section (5).
6. Front part according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the surface sections (16, 24) are spatially arched in lateral direction, wherein
the radii of curvature increase from the first transition surfaces (15) towards the
peripheral shell of the base section (5).
7. Front part according to Claim 6, characterised in that the surface sections (24) have a deepest zone formed by the arching with an apex
line, which adjoins the respective first transition surface (15) in radial direction
and runs substantially in a radial plane, which encloses a longitudinal axis (7) of
the front part (14) and a central axis of the associated groove base (11).
8. Front part according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the surface sections (16') are plane.
9. Front part according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the surface sections (16, 16') run on an incline to a longitudinal axis (7) of the
front part (4).
10. Front part according to one of Claims 1 to 9, characterised in that the surface sections are interrupted by comb-like raised sections (23), the backs
of which run in a radial plane enclosing the longitudinal axis (7) of the front part
(4).
11. Front part according to Claim 9 or 10, characterised in that at least one of the surface sections (16, 16', 24) encloses an angle of 75° to 90°
with the longitudinal axis (7) of the front part (4).
12. Front part according to one of Claims 4 to 11, characterised in that at least one of the surface sections (16) has a recess (49), which is arranged in
a zone of the surface section (16) located radially on the outside and is extended
as far as a peripheral shell of the base section (5).
13. Front part according to Claim 12, characterised in that the recess (49) is saddle-shaped.
14. Front part according to one of Claims 12 or 13, characterised in that the recess (49) forms an angle of less than 85° with the longitudinal axis (7) of
the front part (4).
15. Front part according to one of Claims 12 to 14, characterised in that the recess (49) is narrower in radial direction than the surface section (16).
16. Front part according to one of Claims 1 to 15, characterised in that the webs (8) are provided with outer edges (45, 46), which are sloped or rounded
in a direction running transversely to the longitudinal axis (7) of the front part
(4).
17. Front part according to one of Claims 1 to 15, characterised in that the flanks (8a) of the webs (8) are provided at least on their front side with sloping
faces for demoulding.
18. Front part according to Claim 17, characterised in that the sloping faces for demoulding are formed by faces (47), which enclose angles from
1° to 5° with associated central planes of the webs (8) located through the longitudinal
axis (7) of the front part (4).
19. Front part according to Claim 17 or 18, characterised in that the sloping faces for demoulding are provided on those flanks (8b) of the webs (8),
which are stressed when unscrewing a screw.
20. Front part according to Claim 18 or 19, characterised in that the faces (47) are extended over the entire length of the flanks (8b).
21. Front part according to one of Claims 1 to 20, characterised in that the ratio of the length (LP) of the profile section (6) to the length (L0) of the
penetration section (19) amounts to 1.25 to 1.85.
22. Front part according to one of Claims 12 to 15 and 21, characterised in that the ratio of the length (LPK) of the profile section (6) to the length (LOK) of the
penetration section (12) is higher than 1.5.
23. Front part according to one of Claims 1 to 22, characterised in that the length of the penetration section (12) is up to 25% shorter than the maximum
penetration depth (T) of the inner contour (40) of associated screws.
24. Front part according to Claim 23, characterised in that the shorter dimension amounts to between 5% and 20% of the length of the penetration
section (12).
25. Front part according to one of Claims 23 or 24, characterised in that the ratio of the length (LP) of the profile section to the length (LO) of the penetration
section (12) amounts to 1.20 to 1.90.
26. Front part according to one of Claims 1 to 25, characterised in that the base part (5) is firmly connected to a drive part (2) on the side remote from
the penetration section (12).
27. Front part according to one of Claims 1 to 25, characterised in that the base part (5) is firmly connected to a shank of a screwdriver on the side remote
from the penetration section (12).
28. Front part according to one of Claims 1 to 25, characterised in that it is a component of a body in one piece configured as a screwdriver insert (1).
29. Front part according to one of Claims 1 to 25, characterised in that it is configured as a screwdriver blade.
30. Front part according to one of Claims 1 to 29, characterised in that the second transition surfaces (17a, 17b) are arched or curved in transverse direction
and in their radial course with the same radii.
31. Front part according to one of Claims 1 to 30, characterised in that it is formed by pressing or injection moulding.
32. Screw driving tool with a front part (4), in particular a screwdriver insert or screwdriver
blade, characterised in that the front part (4) is configured according to at least one of Claims 1 to 31.
1. Partie frontale profilée (4) pour un outil de vissage, produite par formage et par
frittage consécutif d'une poudre métallique, comprenant un tronçon de base (5) muni
d'une face frontale, et un tronçon profilé (6) comportant une zone de pénétration
(12) et une zone de transition (14) interposée entre cette dernière et ledit tronçon
de base (5), ladite zone de pénétration (12) présentant des nervures (8, 19) dotées
de flancs (8a, 19a), et des rainures (10, 21) à fonds rectilignes (11, 20), situées
entre lesdites nervures, et ladite zone de transition (14) présentant des régions
superficielles (16, 16', 24) qui s'achèvent radialement et matérialisent la face frontale
du tronçon de base (5), ainsi que des premières surfaces de transition (15) de réalisation
bombée, reliant les fonds (11, 20) des rainures aux régions superficielles (16, 16',
24) dans le sens radial, caractérisée par le fait que la zone de transition (14) englobe des secondes surfaces de transition (17a, 17b)
semblablement de réalisation bombée et reliant, dans le sens latéral, lesdites régions
superficielles (16, 16', 24) aux flancs (8a, 19a) des nervures.
2. Partie frontale selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les secondes surfaces de transition (17a, 17b) débouchent tangentiellement dans les
flancs (8a, 19a) des nervures.
3. Partie frontale selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les premières et secondes surfaces de transition (15 ; 17a, 17b) sont courbées suivant
des rayons de 0,15 mm à 2,0 mm.
4. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les surfaces de transition (15 ; 17a, 17b) sont formées par des surfaces partielles
(17a1, 17a2 ; 17b1, 17b2) agencées radialement ou en juxtaposition latérale, munies
de rayons de courbure différents.
5. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les régions superficielles (16, 16', 24) s'étendent, dans le sens radial, jusqu'à
une enveloppe périphérique du tronçon de base (5).
6. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les régions superficielles (16, 24) sont bombées latéralement dans l'espace, les
rayons de bombement augmentant depuis les premières surfaces de transition (15) jusqu'à
l'enveloppe périphérique du tronçon de base (5).
7. Partie frontale selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les régions superficielles (24) offrent une zone de profondeur maximale à laquelle
le bombement donne naissance, et qui présente une ligne sommitale se rattachant, dans
le sens radial, à la première surface de transition (15) considérée et s'étendant,
pour l'essentiel, dans un plan radial incluant un axe longitudinal (7) de ladite partie
frontale (4) et un axe médian du fond (11) de la rainure associée.
8. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les régions superficielles (16') sont de réalisation plane.
9. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les régions superficielles (16, 16') s'étendent avec inclinaison vis-à-vis d'un axe
longitudinal (7) de ladite partie frontale (4).
10. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les régions superficielles sont interrompues par des protubérances (23) du type peigne,
dont les dos s'étendent dans un plan radial incluant l'axe longitudinal (7) de ladite
partie frontale (4).
11. Partie frontale selon la revendication 9 ou 10, caractérisée par le fait qu'au moins l'une des régions superficielles (16, 16', 24) décrit un angle de 75° à 90°
avec l'axe longitudinal (7) de ladite partie frontale (4).
12. Partie frontale selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisée par le fait qu'au moins l'une (16) des régions superficielles présente un évidement (49) situé dans
une zone radialement extérieure de ladite région superficielle (16), et s'étendant
jusqu'à une enveloppe périphérique du tronçon de base (5).
13. Partie frontale selon la revendication 12, caractérisée par le fait que l'évidement (49) est réalisé en forme de selle.
14. Partie frontale selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée par le fait que l'évidement (49) décrit un angle inférieur à 85° avec l'axe longitudinal (7) de ladite
partie frontale (4).
15. Partie frontale selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisée par le fait que l'évidement (49) est plus étroit que la région superficielle (16) dans le sens latéral.
16. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que les nervures (8) sont pourvues de bords extérieurs (45, 46) biseautés ou arrondis
dans une direction s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal (7)
de ladite partie frontale (4).
17. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que les flancs (8a) des nervures (8) sont dotés de biseaux de démoulage, au moins sur
leurs faces antérieures.
18. Partie frontale selon la revendication 17, caractérisée par le fait que les biseaux de démoulage sont matérialisés par des surfaces (47) décrivant des angles
de 1 ° à 5° avec des plans médians associés des nervures (8), passant par l'axe longitudinal
(7) de ladite partie frontale (4).
19. Partie frontale selon la revendication 17 ou 18, caractérisée par le fait que les biseaux de démoulage sont prévus sur les flancs (8b) des nervures (8) qui sont
contraints lors du dévissage d'une vis.
20. Partie frontale selon la revendication 18 ou 19, caractérisée par le fait que l'étendue des surfaces (47) couvre toute la longueur des flancs (8b).
21. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisée par le fait que le rapport, entre la longueur (LP) du tronçon profilé (6) et la longueur (L0) de
la zone de pénétration (12), représente de 1,25 à 1,85.
22. Partie frontale selon l'une des revendications 12 à 15 et 21, caractérisée par le fait que le rapport, entre la longueur (LPK) du tronçon profilé (6) et la longueur (LOK) de
la zone de pénétration (12), est supérieur à 1,5.
23. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisée par le fait que la longueur de la zone de pénétration (12) est inférieure, jusqu'à 25 %, à la profondeur
maximale de pénétration (T) du profil intérieur (40) de vis associées.
24. Partie frontale selon la revendication 23, caractérisée par le fait que le raccourcissement représente entre 5 % et 20 % de la longueur de la zone de pénétration
(12).
25. Partie frontale selon l'une des revendications 23 ou 24, caractérisée par le fait que le rapport, entre la longueur (LP) du tronçon profilé et la longueur (LO) de la zone
de pénétration (12), représente de 1,20 à 1,90.
26. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisée par le fait que la partie de base (5) est reliée rigidement à une pièce d'entraînement (2), du côté
tourné à l'opposé de la zone de pénétration (12).
27. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisée par le fait que la partie de base (5) est reliée rigidement à la tige d'un tournevis du côté tourné
à l'opposé de la zone de pénétration (12).
28. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisée par le fait qu'elle fait partie intégrante d'un corps monobloc réalisé sous la forme d'un embout
(1) de tournevis.
29. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous la forme d'une panne de tournevis.
30. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 29, caractérisée par le fait que les secondes surfaces de transition (17a, 17b) sont respectivement bombées ou courbées,
suivant des rayons identiques, dans le sens transversal et sur leur étendue radiale.
31. Partie frontale selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisée par le fait qu'elle est formée par pressage ou par coulée par injection.
32. Outil de vissage muni d'une partie frontale (4), notamment d'un embout de tournevis
ou d'une panne de tournevis, caractérisé par le fait que ladite partie frontale (4) est réalisée conformément à au moins l'une des revendications
1 à 31.
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