TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft einen Halter für Schraubendreher-Einsätze gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Bei einem bekannten Halter weist ein längliches Aufnahmeteil am einen Längsende ein
Sackloch mit Mehrkantquerschnitt und am anderen Längsende ein starr angebrachtes Antriebsteil
auf. Das Sackloch dient zur Aufnahme eines entsprechend ausgebildeten Schafts eines
Schraubendreher-Einsatzes, eines so genannten Bits, und enthält z. B. an seinem Boden
einen eingeklebten Permanentmagneten zum Festhalten des Einsatzes. Das Antriebsteil
weist einen genormten Schaft zur Einführung in eine entsprechend ausgebildete Aufnahmeöffnung
der Antriebsspindel einer Antriebsvorrichtung, z. B. eines pneumatischen oder elektrischen
Schraubers, auf. Alternativ kann das Antriebsteil auch in das übliche Aufnahmefutter
einer elektrischen oder pneumatischen Bohrmaschine oder dergleichen eingeführt werden.
[0003] Ein Nachteil derartiger Halter besteht darin, dass die Drehmoment-Belastung an der
Spitze des Einsatzes sehr plötzlich stark ansteigt, wenn der Schraubenkopf in der
Endphase des Einschraubens auf der Wand oder dergleichen zum Aufliegen kommt. Eine
Folge davon sind Beschädigungen der Spitzen der Schraubendreher-Einsätze oder der
Schraubenköpfe.
[0004] Um eine Beschädigung der Spitze oder der Schrauben möglichst zu vermeiden, sind moderne
Schrauber mit einer Drehmoment-Einstellmechanik ausgerüstet (
DE 24 27 352 A1,
DE 34 37 083 A1,
DE 34 43 072 A1). Diese entkuppelt den Schrauber-Antrieb oder ein mit diesem verbundenes Antriebsteil,
wenn ein vorgewähltes Drehmoment überschritten wird, von einem Aufnahmeteil für Muttern
oder ähnlich wie diese ausgebildete Schraubenköpfe.
[0005] Eine ebenfalls bereits bekannte Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung bei Schraubern
dieser Art enthält ein Antriebsteil, einen Aufsteckkopf zum Aufstecken auf Befestigungsteile
in Form von Muttern oder Schraubenköpfen und einen zwischen diesen beiden angeordneten
Schaftabschnitt (
DE 74 03 870 U1). Der Schaftabschnitt weist hierbei ein derart festgelegtes Durchmesser/Längen-Verhältnis
auf, dass das Festziehen der Befestigungsteile bis zu einem vorgewählten höchsten
Drehmoment möglich ist, während ein Anziehen mit einem über dieses Drehmoment hinausgehenden
Drehmoment durch elastische Verdrehung des Schaftabschnitts verhindert wird. Das Überschreiten
des festgelegten Drehmoments soll außerdem durch eine auffallende Verdrehung des Schaftabschnitts
sichtbar gemacht werden. Unterschiedliche Anzieh-Drehmomente können durch die Bereitstellung
eines Satzes von Einrichtungen berücksichtigt werden, bei denen die Schaftabschnitte
Durchmesser/Längen-Verhältnisse aufweisen, die entsprechend einer Mehrzahl von in
der Praxis vorkommenden Standardmomenten gewählt sind. Auch derartige Einrichtungen
sind für Schraubendreher im Wesentlichen ungeeignet.
[0006] Bei Elektroschraubern mit Einsätzen, die zum Festziehen von Muttern und ähnlichen
Schraubenköpfen dienen, ist es weiterhin bekannt (
US-PS 2 409 385), zwischen den Antriebsteilen und den Aufnahmeteilen aus Gummi oder dergleichen bestehende,
verdrehbare Elemente in Form von Rohren oder Stäben anzuordnen. Dadurch soll weniger
ein Abbau von auftretenden Belastungsspitzen als vielmehr erreicht werden, dass die
Schraubereinsätze beim Festziehen einer Mutter ruckartig von dieser abgezogen werden,
um dadurch die Einsätze in der Endphase des Schraubvorgangs vor Stößen oder Schlägen
zu schützen. Die daraus resultierenden Axialbewegungen sind bei Schraubendreher-Einsätzen
unerwünscht, weshalb diese bekannte Einrichtung für Vorrichtungen der eingangs bezeichneten
Gattung nicht angewendet wird.
[0007] Für Muttern und Metallschrauben oder dergleichen geeignete Einrichtungen zur Drehmomentbegrenzung
sind für Schraubendreher und insbesondere für Kraftschrauber, in die Schraubendreherbits
auswechselbar eingesetzt werden sollen, außerdem aus zwei Gründen nur bedingt brauchbar.
Zum einen steigt bei Anwendung der beschriebenen Einrichtungen die Belastung an der
Spitze des Einsatzes bzw. an der Schraube in der Endphase des Schraubvorgangs bis
zum Auslöse-Drehmoment steil an, weshalb ein schneller Verschleiß oder Bruch der Spitzen
der Schraubendreher-Einsätze oder der Schrauben noch öfter als sonst auftritt. Zum
anderen kann es beim Festziehen von Schrauben, insbesondere Holzschrauben, die mit
Schraubendreherspitzen festgezogen werden, wegen eines so genannten Slip-Stick-Effekts
während des Einschraubvorgangs zu vergleichsweise großen Drehmomentschwankungen kommen,
was eine stark schwingende Belastung der Schraubendreherspitzen zur Folge hat und
bei einer Drehmomentbegrenzung unter Umständen ein vollständiges Festziehen der Schrauben
unmöglich macht. Dies lässt sich auch nicht mit Hilfe von bei Schlagschraubern bekannten
Einrichtungen (z. B.
US-PS 3 744 350) verhindern, bei denen zwischen den Antriebsteilen und den Abtriebsteilen Federelemente
vorgesehen sind, die zu Beginn eines jeden Schlags aus einer Ruhelage heraus ausgelenkt
werden und in den Pausen zwischen zwei Schlägen wieder in die Ruhelage zurückfedern,
um dadurch eine Drehmomentbegrenzung zu ermöglichen. Derartige Einrichtungen sind
zum Festziehen von Schrauben mit kontinuierlich drehenden Schraubendreher-Einsätzen
grundsätzlich ungeeignet.
[0008] DE 41 43 678 B4 offenbart ein Antriebsteil, welches in einem Endbereich einen Übertragungsquerschnitt
für ein Futter einer Bohrmaschine o. ä. aufweist, während der andere Endbereich einen
buchsenartigen Haltekörper bildet, in welchen ein Torsionsstab einsetzbar ist unter
Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung zur Übertragung eines Betätigungsmoments.
Der aus dem Haltekörper auskragende freie Endbereich des Torsionsstabs findet entsprechende
formschlüssige Aufnahme in einer unrunden Ausnehmung eines Aufnahmekörpers. Der Aufnahmekörper
besitzt in dem dem Torsionsstab abgewandten Endbereich einen Vierkant-Übertragungsquerschnitt.
Auf diesen Vierkant-Übertragungsquerschnitt ist eine Aufnahmehülse unter Ausbildung
einer drehfesten Verbindung aufgesteckt. Von der anderen Seite ist in die Aufnahmehülse
ein Schraubendreher-Einsatz einsteckbar, wobei in der eingesteckten Position des Schraubendreher-Einsatzes
dieser über einen Permanentmagneten gesichert sein kann, welcher in der Aufnahmehülse
zwischen dem Aufnahmeteil und dem Schraubendreher-Einsatz angeordnet ist. Eine Außenhülse
kann sich ausgehend von der Aufnahmehülse über das Aufnahmeteil, einen Spalt zwischen
Aufnahmeteil und Haltekörper, den in diesem Spalt freiliegenden Torsionsstab bis in
einen axialen Teilbereich des Haltekörpers erstrecken. Der Torsionsstab ist hier zylindrisch
ausgebildet und besitzt in den Endbereichen Kerbverzahnungen zur drehfesten Verbindung
mit dem Haltekörper und dem Aufnahmeteil.
[0009] Ein gattungsgemäßer Halter ist aus
EP 0 988 134 B1 bekannt. Bei diesem findet ein Antriebsteil in einem dem Übertragungsquerschnitt
gegenüberliegenden Endbereich drehfeste Aufnahme in einer ersten Aufnahmehülse, in
welche unter ebenfalls drehfester Aufnahme ein "hantelförmiger" Torsionsstab eingesetzt
ist. Bei dem hantelförmigen Torsionsstab bilden die Verdickungen der Hantel Übertragungsquerschnitte,
über die einerseits eine Übertragung des Antriebsmoments von dem Antriebsteil über
die erste Aufnahmehülse zu dem Torsionsstab erfolgt und in dem dem Antriebsteil abgewandten
Endbereich eine Übertragung des Antriebsmoments auf eine zweite Aufnahmehülse erfolgt.
Eine zusätzliche formschlüssige Verbindung unmittelbar zwischen der ersten Aufnahmehülse
und der zweiten Aufnahmehülse wird geschaffen, wenn ein gewisses Ausmaß einer Torsion
des Torsionsstabs erreicht ist, wodurch sich ein nicht-lineares Torsionssteifigkeitsverhalten
ergibt, welches in einem ersten Teilbereich ungefähr linear ist mit der Torsionssteifigkeit
des Torsionsstabs und in einem zweiten Teilbereich steifer ist infolge der Parallelschaltung
der Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs und der ersten Aufnahmehülse. In die zweite
Aufnahmehülse ist unter Ausbildung einer drehfesten Verbindung ein Schraubendreher-Einsatz
einsetzbar.
[0010] Für eine in
EP 0 988 134 B1 offenbarte alternative Ausführungsform ist das Antriebsteil selbst mit einem Torsionsabschnitt
gebildet, welcher in einem Endbereich formschlüssige Aufnahme findet in der zweiten
Aufnahmehülse. In diesem Fall ist die Nicht-Linearität der Torsionssteifigkeit dadurch
herbeigeführt, dass zwischen dem Torsionsabschnitt des Antriebsteils auf der dem Übertragungsquerschnitt
für ein Antriebsfutter zugewandten Seite drehfest die erste Aufnahmehülse angebunden
ist. Weiterhin besitzt das Antriebsteil zwischen dem Torsionsabschnitt und dem mit
der zweiten Aufnahmehülse gekoppelten Endbereich einen weiteren Übertragungsquerschnitt.
Die erste Aufnahmehülse überbrückt radial außenliegend den Torsionsabschnitt und erstreckt
sich mit einem geringen Umfangsspiel bis in den Bereich des vorgenannten zweiten Übertragungsquerschnitts.
Wird der Torsionsstab tordiert, wird das vorgenannte Spiel zwischen dem weiteren Übertragungsquerschnitt
und der ersten Aufnahmehülse überwunden, so dass für ein konstruktiv vorgegebenes
Ausmaß der Torsionsbeanspruchung eine drehfeste Verbindung zwischen dem weiteren Übertragungsquerschnitt
und der ersten Aufnahmehülse geschaffen wird. Für größere Torsionsbeanspruchungen
sind somit die Torsionssteifigkeit des Torsionsabschnitts und die Torsionssteifigkeit
der ersten Aufnahmehülse parallelgeschaltet, woraus sich ein stückweise lineares,
progressives Torsionssteifigkeitsverhalten des Halters ergibt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0012] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halter für Schraubendreher-Einsätze
vorzuschlagen, bei welchem die optischen und mechanischen Eigenschaften des Torsionsabschnitts
verbessert sind und/oder der Halter kostengünstig herstellbar ist.
LÖSUNG
[0013] Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Halter für Schraubendreher-Einsätze
mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
eines derartigen Halters ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen
2-17.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0014] Die vorliegende Erfindung findet Einsatz für einen beliebigen Halter für Schraubendreher-Einsätze,
beispielsweise gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik, bei dem ein Aufnahmeteil
vorgesehen ist mit einer Aufnahme, die drehfest mit dem Schraubendreher-Einsatz verbindbar
ist. Weiterhin besitzt der erfindungsgemäße Halter ein Antriebsteil, welches drehfest
mit dem Aufnahmeteil verbunden ist. Darüber hinaus ist ein Torsionsabschnitt vorgesehen,
welcher eine Torsionssteifigkeit aufweist, die bei auf den Schraubendreher üblicherweise
wirkenden Betätigungsmomenten und Betätigungsmomentspitzen zu einer Torsion zwischen
einer Funktionsspitze des Schraubendreher-Einsatzes und einem Kupplungsbereich des
Antriebsteils führt.
[0015] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Teilbereich des Torsionsabschnitts nicht
zylindrisch auszubilden, sondern den Konturverlauf des Torsionsabschnitts in Richtung
einer Längsachse des Torsionsabschnitts zumindest in einem Teilbereich kurvenförmig
zu gestalten. Hierbei sind beliebige Kurvenverläufe möglich. Hierdurch ergeben sich
vergrößerte Gestaltungsmöglichkeiten für den Spannungsverlauf im Torsionsabschnitt,
Spannungsgradienten in dem Material, Spannungsspitzen im Gebrauch des Halters und
die resultierende Torsionssteifigkeit. Entscheidende Bedeutung für die Gestaltung
der Steifigkeit kann hierbei dem minimalen Querschnitt im Bereich der kurvenförmigen
Kontur zukommen. Letztendlich führt die Erfindung zu einer "weichen" Abfederung von
hohen Betätigungsmomenten, insbesondere von stoßartigen Betätigungsmomenten, wie diese
beispielsweise auftreten, wenn insbesondere im Metallbau ein Schraubenkopf auf ein
hiermit verspanntes Material aufsetzt, ohne dass eine hinreichende Elastizität der
Schraube und/oder des mit der Schraube verspannten Materials gegeben ist. Beispielsweise
verläuft erfindungsgemäß die Kontur derart, dass sich ein sich verringernder Querschnitt
ergibt zu einem minimalen Querschnitt mit anschließender erneuter Vergrößerung des
Querschnitts. Hierbei können die maximalen Querschnitte gleich oder unterschiedlich
sein.
[0016] Für eine Ausbildung des Torsionsabschnitts mit geradliniger Außenkontur, also zylindrischem
Torsionsabschnitt, führen Imperfektionen über den gesamten axialen Längsbereich des
Torsionsabschnitts zu einer Abweichung des Steifigkeitsverhaltens von dem gewünschten
Steifigkeitsverhalten. Dies hat zur Folge, dass über die gesamte Längserstreckung
des Torsionsabschnitts gemäß dem Stand der Technik das Auftreten von Materialfehlern,
also beispielsweise eingeschlossenen Lunkern, Partikeln u. ä., und das Auftreten von
fertigungsbedingten Abweichungen der Außengeometrie, beispielsweise kleinen Ausnehmungen,
zu vermeiden ist, was auf einen erhöhten Fertigungsaufwand führt. Für die erfindungsgemäße
kurvenförmige Gestaltung des Torsionsabschnitts liegt der minimale Querschnitt des
Torsionsabschnitts, welcher den "weichsten" Bereich des Torsionsabschnitts darstellt,
nicht über den gesamten Längsbereich vor, so dass für diesen weichsten Bereich die
Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Imperfektionen verhältnismäßig gering ist.
Treten hingegen derartige Imperfektionen abseits dieses weichsten Teilbereichs, also
in einem Bereich mit vergrößertem Durchmesser auf, können diese durch überschüssiges
Material für die vergrößerten Querschnitte ausgeglichen werden. Somit ergibt sich
erfindungsgemäß eine erhöhte Betriebssicherheit und verringerte Anforderungen an die
Fertigung.
[0017] Weiterhin ist eine Außenhülse vorgesehen, die mit dem Aufnahmeteil so verbunden ist,
dass zumindest eine axiale Position der Außenhülse gegenüber der Aufnahmehülse gesichert
ist und ein Dreh-Freiheitsgrad gewährleistet ist. Die Außenhülse kann eine geeignete
Mantelfläche besitzen, über welche eine Führung oder Handhabung des Halters ermöglicht
oder unterstützt wird. Beispielsweise kann die Kontur der Außenhülse geeignet geformt
sein, dass eine Führung des Halters dadurch ermöglicht ist, dass die Außenhülse zwischen
dem Daumen und dem Zeigefinger ausgerichtet, geführt oder gehalten wird. Abweichend
zu der aus
EP 0 988 134 B1 bekannten Ausführungsform, bei welcher zwischen eine Außenhülse und den Schraubendreher-Einsatz
sowie das Antriebsteil weitere Hülsen zwischengeschaltet sind und der Torsionsabschnitt
von einer Hülse umschlossen ist, welche zumindest in einem Teilbetriebsbereich in
beiden Endbereichen formschlüssig mit Übertragungsquerschnitten drehfest verbunden
ist, schlägt die Erfindung eine anderweitige Ausbildung und Abstützung der Außenhülse
vor: Zwischen dem Torsionsabschnitt und dem Übertragungsquerschnitt ist erfindungsgemäß
ein zylindrischer Teilbereich oder zumindest ein Teilbereich mit kreisförmigem Querschnitt
angeordnet. Die Außenhülse besitzt einen Teil- oder Endbereich, welcher vorzugsweise
eine ringförmige oder zylindrische Innenfläche besitzt. Die Außenhülse bildet mit
diesem Teilbereich oder Endbereich einen kleinen Spalt, eine Spiel- oder eine Übergangspassung
mit der Mantelfläche des zylindrischen Teilbereichs oder des Teilbereichs mit kreisförmigem
Querschnitt aus. Somit besitzt die Außenhülse infolge der Überdeckung des Torsionsabschnittes
bis zu dem zylindrischen oder kreisförmigem Teilbereich eine gewisse Schutzfunktion
für den Torsionsabschnitt, welcher den "schwächsten Bereich" des Antriebsteils darstellt.
Weiterhin kann zwischen der Außenhülse und dem zylindrischen Teilbereich eine Art
radiale Führung für die Außenhülse gebildet sein. Eine zweite radiale Führung der
Außenhülse an ihrem anderen Ende kann durch deren Lagerung auf dem zylindrischen Außenmantel
des Aufnahmeteils gegeben sein. Schließlich kann, je nach Dimensionierung der sich
ergebenden Spalthöhe oder der Spiel- oder Übergangspassung eine Dichtwirkung zwischen
Außenhülse und zylindrischem Teilbereich herbeigeführt werden, so dass vermieden werden
kann, dass Schmutzpartikel, aggressive Medien und ähnliches in das Innere der Außenhülse
eintreten.
[0018] Erfindungsgemäß ist zwischen Außenhülse und Antriebsteil eine Führungsfläche oder
ein Führungsring gebildet, der - unmittelbar oder erst nach Überwindung eines Spalts
- eine radiale und/oder axiale Führung und/oder Abdichtung der Außenhülse gewährleistet,
ohne (unabhängig von der Größe der Torsion des Torsionsabschnitts) eine Verdrehung
der Außenhülse zu behindern.
[0019] Während grundsätzlich möglich wäre, dass eine Führung eines Halters für einen Schraubendreher-Einsatz
erfolgt, indem die Finger des Benutzers unmittelbar an dem Aufnahmeteil oder am Torsionsabschnitt
anliegen, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass in diesem Fall eine Relativbewegung
zwischen den Fingern des Benutzers und dem Aufnahmeteil oder Torsionsabschnitt auftritt,
was bei schneller Umdrehung infolge der entstehenden Reibungswärme zu Problemen führen
kann. Derartige reibungsbedingte Erwärmungen können erfindungsgemäß von dem Benutzer
ferngehalten oder gänzlich vermieden werden.
[0020] Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist dem kurvenförmigen Teilbereich des
Torsionsabschnitts in Richtung des Kraftflusses ein zylindrischer Teilbereich vorgeordnet
und/oder nachgeordnet. Dieser zusätzliche zylindrische Teilbereich kann alternativ
oder kumulativ unterschiedlichen Zwecken dienen:
- Möglich ist, dass über einen derartigen zylindrischen Teilbereich lediglich die Längserstreckung
des Halters oder des den Torsionsabschnitt ausbildenden Bauelements vergrößert wird,
so dass über den zylindrischen Teilbereich eine Übertragung des Betätigungsmoments
von einem Axialabschnitt zu einem anderen Axialabschnitt erfolgt.
- Weiterhin kann der zylindrische Teilbereich, zusätzlich zu dem kurvenförmigen Teilbereich,
während des Betriebs des Halters tordiert werden, so dass sich über den mindestens
einen zylindrischen Teilbereich erweiterte Möglichkeiten für eine Einflussnahme auf
das Steifigkeitsverhalten des Halters ergeben.
[0021] Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass sich ein gut herstellbarer Konturverlauf
mit einem verbesserten mechanischen Verhalten und verbesserten Spannungsverläufen
in dem Torsionsabschnitt ergibt, wenn der kurvenförmige Konturverlauf teilkreisförmig,
hyperboloid oder elliptisch ist.
[0022] Für den Übergang von dem kurvenförmigen Teilbereich des Torsionsabschnitts zu dem
mindestens einen zylindrischen Teilbereich gibt es vielfältige Möglichkeiten. Beispielsweise
kann ein kurvenförmiger Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Teilbereich und
dem kurvenförmigen Teilbereich vorgesehen sein, so dass der Gesamtkonturverlauf glatt
ist ohne einen Knick. Ebenfalls denkbar ist, dass ein Übergang von dem kurvenförmigen
Teilbereich zu dem zylindrischen Teilbereich über einen Sprung oder eine Art Freistich
erfolgt. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung erfolgt der Übergang der Kontur
des kurvenförmigen Teilbereichs zu dem zylindrischen Teilbereich mit einem Knick,
wodurch bei guten Fertigungsmöglichkeiten ein guter Übergang der Spannungen zwischen
den Teilbereichen gewährleistet ist.
[0023] Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Torsionsabschnitt in dem Antriebsteil
selbst vorgesehen, wie dies beispielsweise für eine in
EP 0 988 134 B1 dargestellte Ausführungsform der Fall ist, allerdings mit dem genannten kurvenförmigen
Konturverlauf des Torsionsabschnitts. Damit stellt das Antriebsteil ein multifunktionales
Bauelement dar, welches einerseits der Einbringung des Betätigungsmoments in den Halter
und andererseits der Bereitstellung des Torsionsabschnitts dient. Hierdurch kann eine
besonders kompakte Ausgestaltung des Halters ermöglicht werden unter Reduktion der
Zahl der beteiligten Bauelemente, wobei auch die Möglichkeiten für ein auftretendes
Spiel reduziert werden, sofern ein Spiel - anders als in
EP 0 988 134 B1 - nicht erwünscht ist.
[0024] Während durchaus möglich ist, dass das Antriebsteil Teil einer Schraubendreher-Klinge
ist für einen Schraubendreher, der mit einem erfindungsgemäßen Halter ausgerüstet
ist, besitzt für einen weiteren Vorschlag das Antriebsteil in dem dem Schraubendreher-Einsatz
abgewandten Endbereich einen unrunden Übertragungsquerschnitt, der beispielsweise
als Vierkant- oder Sechskant-Querschnitt oder mit einem Querschnitt gemäß DIN 3126
ausgebildet ist. Hierdurch wird eine drehfeste Verbindung des erfindungsgemäßen Halters
mit einem Betätigungswerkzeug, beispielsweise ein Aufnahmefutter einer elektrischen
oder pneumatischen Bohrmaschine, ermöglicht.
[0025] Für einen weiteren Vorschlag besitzt das Antriebsteil in dem dem Schraubendreher-Einsatz
zugewandten Endbereich einen unrunden Übertragungsquerschnitt, insbesondere einen
Vierkant- oder Sechskant-Querschnitt, über welchen die drehfeste Verbindung mit dem
Aufnahmeteil erfolgt.
[0026] Eine besonders kompakte Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Torsionsabschnitt zumindest
teilweise innenliegend von dem Aufnahmeteil angeordnet ist.
[0027] Für eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist der Torsionsabschnitt mit drei
axial hintereinander liegenden Teilbereichen ausgebildet:
[0028] Bei einem sich verjüngenden Teilbereich ist die Außenkontur kurvenförmig oder kreissegmentförmig
ausgebildet, wobei über die Kurven- oder Kreissegmentform ein Übergang auf einen kleineren
Durchmesser des Torsionsabschnitts erfolgt. Infolge eines derart verjüngten Teilbereichs
ergibt sich eine Übertragung der Spannungen zu dem kleineren Durchmesser unter Vermeidung
von Spannungsspitzen. Ein anschließender Teilbereich besitzt ungefähr gleiche Endquerschnitte,
zwischen denen die Außenkontur dieses Teilbereichs kurvenförmig oder kreissegmentförmig
verläuft. Hier ist ungefähr mittig der Durchmesser dieses Teilbereichs minimal, so
dass hier eine maßgebliche Beeinflussung des Torsionsverhaltens erfolgen kann. An
diesen Teilbereich schließt sich dann ein erweiternder Teilbereich an, in dem die
Außenkontur kurvenförmig oder kreissegmentförmig wieder radial nach außen verläuft,
so dass auch hier eine Übertragung der Spannungen unter Vermeidung von Spannungsspitzen
erfolgt. Während durchaus denkbar ist, dass die maximalen Durchmesser des verjüngten
Teilbereichs und des erweiternden Teilbereichs gleich sind, schlägt die Erfindung
vor, die vorgenannten Durchmesser unterschiedlich zu gestalten, was insbesondere von
Vorteil ist, wenn die beidseits des Torsionsabschnitts angeordneten Übertragungsquerschnitte
zu benachbarten Bauelementen unterschiedlich sein sollen.
[0029] Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag ist die Außenhülse drehbar gegenüber
dem Aufnahmeteil gelagert. Hierdurch wird ermöglicht, dass beispielsweise zwischen
zwei Fingern die Außenhülse und damit der Halter von dem Benutzer gehalten werden
kann, auch wenn der Halter im Betrieb ist und sich das Aufnahmeteil infolge einer
Antriebsbewegung relativ zu der Außenhülse verdreht. Eine solche Führung in Schrauben-Nähe
ist zweckmäßig, um ein präzises Einschrauben zu bewirken.
[0030] Die Gestaltung einer Innenkontur der Außenhülse ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise
kann die Außenhülse einen umlaufenden radial nach innen orientierten Absatz besitzen,
der den kleinen Spalt, die Spiel- oder Übergangspassung mit der Mantelfläche des Teilbereichs
ausbildet zwecks Führung und/oder Abdichtung.
[0031] Für den Fall, dass eine besonders leichte Ausfertigung, eine kostengünstige Herstellung
und/oder eine gewisse Elastizität für die Außenhülse gewünscht ist, kann diese aus
Kunststoff hergestellt sein. Insbesondere für den Fall, dass die Außenhülse auch höheren
mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt werden soll, schlägt die Erfindung vor, die
Außenhülse zumindest teilweise aus Metall herzustellen.
[0032] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Halters ergibt sich,
wenn die Außenhülse eine gestufte oder nicht gestufte Innenbohrung besitzt. Hierbei
ist der Durchmesser dieser Innenbohrung größer als das Eckmaß zumindest eines Übertragungsquerschnitts.
Damit wird ermöglicht, dass die Außenhülse über den Übertragungsquerschnitt mit dem
kleineren Eckmaß auf das Antriebsteil aufgeschoben werden kann. Um zu vermeiden, dass
für eine derartige Gestaltung zur Bildung des Spalts oder der Spiel- oder Übergangspassung
mit der Mantelfläche des zugeordneten Teilbereichs diese Mantelfläche mit einem übermäßig
großen Durchmesser ausgebildet werden muss, ist die Außenhülse mit einem Ring gebildet,
der beispielsweise geschlitzt ist oder zwei- oder mehrteilig ist. Für teilweise auf
das Antriebsteil aufgeschobene Außenhülse kann somit der geschlitzte oder mehrteilige
Ring in die Innenbohrung eingesetzt werden, wo dieser eine feste Position einnimmt.
Der Innendurchmesser dieses Rings kann dann die Wechselwirkung mit der Mantelfläche
des Teilbereichs ausbilden im Bereich des Spalts oder der Spiel- oder Übergangspassung.
Hierdurch ergeben sich verbesserte Herstellungs- und Montagebedingungen. Alternativ
oder zusätzlich zu der Ausbildung eines Gleitkontaktes des Rings mit der Mantelfläche
des zylindrischen oder kreisförmigen Teilbereichs ist es ebenfalls möglich, dass über
den Ring auch eine einseitige axiale Abstützung der Außenhülse gegenüber dem Antriebsteil
erfolgt, indem dieser an einem Absatz oder Bund des Antriebsteils anliegt. Beispielsweise
ist ein derartiger Absatz oder Bund gebildet von einem Übergangsbereich von dem zylindrischen
oder kreisförmigen Teilbereich zu dem unmittelbar benachbarten Übertragungsquerschnitt
oder einem Freistich im Übergangsbereich zu diesem.
[0033] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenhülse an dem Antriebsteil sowohl
verdrehbar als auch einseitig axial abgestützt. Darüber hinaus ist die Außenhülse
an dem Aufnahmeteil verdrehbar und in die andere axiale Richtung einseitig abgestützt.
Durch diese Ausgestaltung ist einerseits eine rotatorische Abstützung an zwei axial
beabstandeten Orten möglich, wodurch zuverlässig auch ein Verkippen der Außenhülse
vermieden ist. Andererseits kann durch die beiden einseitigen axialen Abstützungen
die Außenhülse axial fixiert sein, oder es kann ein axiales Spiel vorgegeben sein,
was auf konstruktiv einfache Weise gewährleistet wird.
[0034] Darüber hinaus schlägt die Erfindung vor, dass das Aufnahmeteil über eine Presspassung
mit dem Antriebsteil verbunden ist. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstige
Montagetechnik dar.
[0035] Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Halter ist eine Kennzeichnung für mindestens
eine charakteristische Eigenschaft des Halters vorgesehen. Diese Kennzeichnung ist
vorzugsweise auf der Mantelfläche der Außenhülse angeordnet. Bei der Kennzeichnung
kann es sich bspw. um
- eine Beschriftung,
- eine Kennzeichnung durch eine Formgebung oder
- eine farbige Kennzeichnung
[0036] handeln. Für die letztgenannte farbige Kennzeichnung kann die gesamte Mantelfläche
oder nur ein oder mehrere Teilbereiche der Hülse mit der Farbe versehen sein, wobei
unterschiedliche Farben für Außenhülsen von Haltern mit unterschiedlichen charakteristischen
Eigenschaften gewählt werden. Es versteht sich, dass eine derartige farbige Kennzeichnung
auch in einer Art Punkt, einem Ring oder ähnlichen farbigen Teilflächen der Mantelfläche
der Außenhülse bestehen kann. Bei den durch die Kennzeichnung gekennzeichneten charakteristischen
Eigenschaften des Halters handelt es sich beispielsweise um eine Länge des Halters,
eine Torsionssteifigkeit des Halters und/oder des Torsionsabschnitts des Halters und/oder
eine Kennzeichnung eines mit dem Halter bevorzugt zu betreibenden Schraubendreher-Einsatzes.
Wird ein Set von Haltern mit unterschiedlichen Kennzeichnungen angeboten, beispielsweise
als eine Art Einheit oder Kassette für den Monteur, so kann der Benutzer anhand der
Kennzeichnung den für den jeweiligen Einsatzzweck vorteilhaften Halter auswählen.
[0037] Für eine Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Halters wird vorgeschlagen, dass
die Außenhülse auf das Aufnahmeteil, den Torsionsabschnitt und/oder die Mantelfläche
des zylindrischen Teilbereichs oder den Teilbereich mit kreisförmigem Querschnitt
aufgespritzt ist. Während für eine separate Fertigung der Außenhülse in einem Spritzgießverfahren
das Einlegen eines Kerns in eine Form zur Vorgabe einer inneren Kontur erforderlich
wäre, kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ein derartiger Kern entbehrlich
gemacht werden, da die innere Kontur durch das Aufnahmeteil, den Torsionsabschnitt,
die Mantelfläche des zylindrischen Teilbereichs und/oder den Teilbereich mit kreisförmigem
Querschnitt begrenzt ist. Andererseits kann durch das Aufspritzen der Außenhülse auch
eine Geometrie der Außenhülse verwendet werden, welche ansonsten nicht montierbar
wäre, insbesondere da die Außenhülse sich in radial innen liegende, hinterschnittene
Teilbereiche erstreckt und beispielsweise auch an dem Torsionsabschnitt in einem verengten
Bereich anliegt.
[0038] Um zu vermeiden, dass bei dem zuvor erläuterten Aufspritzen der Außenhülse eine stoffschlüssige
Verbindung der Außenhülse mit den benachbarten Teilen gebildet wird, die eine Verdrehung
der Außenhülse gegenüber diesem Teil unmöglich macht, schlägt die Erfindung in ergänzend
vor, dass vor dem Aufspritzen des Materials der Außenhülse das Aufnahmeteil, der Torsionsabschnitt
und/oder die Mantelfläche des zylindrischen Teilbereichs oder der Teilbereich mit
kreisförmigem Querschnitt mit einem Trennmittel beschichtet ist/sind. Um lediglich
einige Beispiele für eine Ausbildung eines derartigen Trennmittels und die Ausbildung
der Beschichtung zu nennen, wird angeführt, dass ein Silikon-Trennmittel auf die genannten
Teile aufgebracht werden kann, welches eine Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung
unterbindet. Ein Trennmittel kann hierbei insbesondere als flüssiges Trennmittel aufgespritzt
werden. Ebenfalls möglich ist, dass eine Feststoff-Beschichtung durch das Trennmittel
gebildet ist. Hierbei kann es sich um ein festes Antihaft-Mittel, insbesondere in
Form von Titan-Nitrit, handeln.
[0039] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten
Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft
und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend
von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind
den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen
mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung -
zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der
Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend
von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt.
Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind
oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen
unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen
aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0040] Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt ein für einen erfindungsgemäßen Halter bestimmtes Antriebsteil, welches einen
Torsionsabschnitt mit kurvenförmiger Kontur ausbildet.
- Fig. 2
- zeigt ein für einen erfindungsgemäßen Halter bestimmtes alternatives Antriebs- teil,
welches einen Torsionsabschnitt mit kurvenförmiger Kontur ausbildet.
- Fig. 3
- zeigt ein für einen erfindungsgemäßen Halter bestimmtes alternatives Antriebs- teil,
welches einen Torsionsabschnitt mit kurvenförmiger Kontur ausbildet.
- Fig. 4
- zeigt einen erfindungsgemäßen Halter mit darin aufgenommenem Schrauben- dreher-Einsatz.
- Fig. 5
- zeigt den Halter gemäß Fig. 4 in einem Längsschnitt.
- Fig. 6 bis 9
- zeigen den Einsatz eines hier beschriebenen Torsionsabschnittes für einen Schraubendreher-Einsatz
oder Bit.
- Fig. 10
- zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Halter mit darin aufgenommenem Schraubendreher-Einsatz
in einem Längsschnitt.
- Fig. 11
- zeigt eine rückseitige Ansicht des Halters gemäß Fig. 10.
- Fig. 12
- zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Halter mit darin aufgenommenem Schraubendreher-Einsatz
in einem Längsschnitt.
- Fig. 13
- zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Halter mit darin aufgenommenem Schraubendreher-Einsatz
in einem Längsschnitt, wobei für diese Ausführungs- form eine Außenhülse auf ein Aufnahmeteil
und ein Antriebsteil aufgespritzt ist.
- Fig. 14
- zeigt einen gegenüber einem erfindungsgemäßen Halter vereinfacht ausgebil- deten Halter,
welcher im Wesentlichen entsprechend dem in Fig. 12 darge- stellten Halter ausgebildet
ist, der aber ohne Außenhülse eingesetzt wird.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0041] Fig. 1 zeigt ein Antriebsteil 1 mit Endbereichen 2, 3. Die Endbereiche 2, 3 bilden Übertragungsquerschnitte
4, 5, über die das Antriebsteil 1 in drehfeste Verbindung mit benachbarten Bauelementen
bringbar ist. Vorzugsweise dient der Übertragungsquerschnitt 4 einer mittelbaren Übertragung
eines Betätigungsmoments zu einem Schraubendreher-Einsatz 6, während der Übertragungsquerschnitt
5 der drehfesten Verbindung mit einem Futter eines geeigneten Betätigungswerkzeugs
dient. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Übertragungsquerschnitte
4, 5 mit Sechskant-Querschnitten ausgebildet, wobei hier der Übertragungsquerschnitt
5 als Übertragungsquerschnitt gemäß DIN 3126-6.3 ausgebildet ist. Zwischen den Übertragungsquerschnitten
4, 5 ist ein Torsionsabschnitt 7 gebildet. Benachbart den Übertragungsquerschnitten
4, 5 ist der Torsionsabschnitt 7 jeweils mit einem zylindrischen Teilbereich 8, 9
gebildet. Der Übergang von den Übertragungsquerschnitten 4, 5 zu den Teilbereichen
8, 9 erfolgt über eine geeignete Übergangskontur mit einer Stufe, einem Freistich,
einem kontinuierlichen Übergang o. ä. Vorzugsweise entspricht der Durchmesser der
Teilbereiche 8, 9 der minimalen radialen Abmessung der Übergangsquerschnitte 4, 5.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Übertragungsquerschnitte 4, 5 sowie
die Teilbereiche 8, 9 mit gleichen Querschnitten ausgebildet. Zwischen den zylindrischen
Teilbereichen 8, 9 ist ein Teilbereich 10 angeordnet, dessen außenliegende Kontur
kurvenförmig mit einem Kurvenverlauf 12 ausgebildet ist. Ein Übergang von den Teilbereichen
8, 9 zu dem Teilbereich 10 erfolgt jeweils mit einem Knick 13, 14 der Kontur.
[0042] Die Geometrie des Antriebsteils 1 ist vorzugsweise wie folgt:
Übertragungsquerschnitt 4: |
Sechskantprofil mit Schüsselweite 6,3 |
Durchmesser des Teilbereichs 8: |
6,30 mm |
Krümmungsverlauf der Kontur 11: |
Radius 160 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 10 in der Mitte zwischen den Teilbereichen
8, 9: |
6 mm |
Durchmesser des Teilbereichs 9: |
6,3 mm |
Übertragungsquerschnitt 5: |
Schaft DIN 3126-6,3 |
Länge Übertragungsquerschnitt 4: |
8 mm |
Länge Teilbereich 8: |
5 mm |
Länge Teilbereich 10: |
14 mm |
Länge Teilbereich 9: |
5 mm |
Länge des Übertragungsquerschnitts 5: |
25 mm |
Gesamtlänge des Antriebsteils 1: |
56 mm |
[0043] In den
Fig. 2 und 3 sind Antriebsteile 1 mit einer anderen Gesamt-Torsionssteifigkeit dargestellt. Hierbei
wird für funktional entsprechende Bauelemente dasselbe Bezugszeichen wie in der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 verwendet, wobei hier zusätzlich der Buchstabe a für die Ausführungsform
gemäß Fig. 2 sowie der Buchstabe b für die Ausführungsform gemäß Fig. 3 zur Unterscheidung
verwendet wird.
[0044] In
Fig. 2 ist, abweichend zu Fig. 1, bei ansonsten entsprechender grundsätzlicher Gestaltung,
zwischen den Teilbereich 10a und den Teilbereichen 8a und 9a ein verjüngter Teilbereich
15a bzw. ein erweiterter Teilbereich 16a zwischengeordnet. Die Teilbereiche 15a, 16a
gewährleisten, dass die Kontur zwischen dem Teilbereich 10a und den Teilbereichen
8a und 9a ohne Sprünge, lediglich mit Knicken 17a, 18a, 19a, 20a verlaufen. Die Kontur
der Teilbereiche 15a, 16a verläuft kurvenförmig, insbesondere teilkreisförmig.
[0045] Die Geometrie des Antriebsteils 1a ist vorzugsweise wie folgt:
Übertragungsquerschnitt 4a: |
Sechskantprofil mit Schüsselweite 6,3 |
Durchmesser des Teilbereichs 8a: |
6 mm |
Krümmungsverlauf der Kontur 11a: |
Radius 180 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 10a in der Mitte zwischen den Teilbereichen
8a, 9a: |
4,6 mm |
Durchmesser des Teilbereichs 9a: |
6,3 mm |
Übertragungsquerschnitt 5a: |
Schaft DIN 3126-6,3 |
Länge Übertragungsquerschnitt 4a: |
7 mm |
Länge Teilbereich 8a: |
2 mm |
Länge Teilbereich 10a: |
13,1 mm |
Länge Teilbereich 9a: |
2 mm |
Länge des Übertragungsquerschnitts 5a: |
25 mm |
Gesamtlänge des Antriebsteils 1a: |
56 mm |
Radius der Kontur des verjüngten Teilbereichs 15a: |
10 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 15a im Bereich des Knicks 18a: |
4,75 mm |
Länge des Teilbereichs 15a: |
3,2 mm |
Radius der Kontur des Teilbereichs 16a: |
10 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 16a im Bereich des Knicks 19a: |
4,95 mm |
Länge des Teilbereichs 16a: |
3,2 mm |
[0046] Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Antriebsteils 1b mit veränderten geometrischen
Verhältnissen:
[0047] Die Geometrie des Antriebsteils 1 b ist vorzugsweise wie folgt:
Übertragungsquerschnitt 4b: |
Sechskantprofil mit Schüsselweite 6,3 |
Durchmesser des Teilbereichs 8b: |
4,5 mm |
Krümmungsverlauf der Kontur 11b: |
Radius 180 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 10b in der Mitte zwischen den Teilbereichen
8b, 9b: |
3 mm |
Durchmesser des Teilbereichs 9b: |
6,3 mm |
Übertragungsquerschnitt 5b: |
Schaft DIN 3126-6,3 |
Länge Übertragungsquerschnitt 4b: |
9 mm |
Länge Teilbereich 8b: |
3 mm |
Länge Teilbereich 10b: |
6,10 mm |
Länge Teilbereich 9b: |
2 mm |
Länge des Übertragungsquerschnitts 5b: |
25 mm |
Gesamtlänge des Antriebsteils 1b: |
56 mm |
Radius der Kontur des verjüngten Teilbereichs 15b: |
15 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 15b im Bereich des Knicks 18b: |
3,03 mm |
Länge des Teilbereichs 15b: |
4,45 mm |
Radius der Kontur des Teilbereichs 16b: |
15 mm |
Minimaler Durchmesser des Teilbereichs 16b im Bereich es Knicks 19b: |
3,08 mm |
Länge des Teilbereichs 16b: |
6,45 mm |
[0048] Selbstverständlich sind abweichende Geometrien für beliebige weitere Antriebsteile
1 möglich, sofern von den erfindungsgemäßen Merkmalen, insbesondere der Konturgestaltung
im Bereich des Torsionsabschnitts 7, Gebrauch gemacht ist.
[0049] Fig. 4 und 5 zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung eines Halters 21, in dem die Antriebsteile
1, 1a, 1b als auswechselbare Bauelemente 22, 23, 24 Einsatz finden können. Der Übertragungsquerschnitt
4 des Antriebsteils 1 findet drehfeste Aufnahme in einem Aufnahmeteil 25, in welches
das Antriebsteil 1 bis zu einem Anschlag einschiebbar ist, wodurch eine vorzugsweise
gesicherte Betriebsstellung zwischen Aufnahmeteil 25 und Antriebsteil 1 gebildet ist.
Auf der gegenüberliegenden Seite ist lösbar in das Aufnahmeteil 25 der Schraubendreher-Einsatz
6 einsteckbar, wobei das Einstecken auch hier vorzugsweise bis zu einem Anschlag erfolgt
und eine Sicherung des Schraubendreher-Einsatzes 6 gegenüber einem unbeabsichtigten
Herausfallen desselben aus dem Aufnahmeteil 25 erfolgt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel
ist das Aufnahmeteil 25 in Form einer Aufnahmehülse ausgebildet mit einer durchgehenden
Ausnehmung, deren Querschnitt unrund ausgebildet ist zur Bildung einer in Umfangsrichtung
formschlüssigen Aufnahme für einen Übertragungsquerschnitt des Schraubendreher-Einsatzes
6 einerseits sowie den Übertragungsquerschnitt 4 des Antriebsteils andererseits. Für
das dargestellte Ausführungsbeispiel ist ungefähr mittig in dem Aufnahmeteil 25 ein
scheibenartiger Permanentmagnet 26 in der Ausnehmung angeordnet, wobei der Permanentmagnet
26 fest mit dem Aufnahmeteil 25 verbunden ist, beispielsweise durch Kleben. Hier bildet
der Permanentmagnet 26 die Anschläge zur Begrenzung des Einschiebens von Antriebsteil
1 und Schraubendreher-Einsatz 6, wobei durch die magnetischen Kräfte des Permanentmagneten
26 eine Sicherung des Schraubendreher-Einsatzes 6 in der dargestellten Betriebsstellung
erfolgt. Die Position des Permanentmagneten 26 ist derart gewählt, dass das Aufnahmeteil
25 im Wesentlichen den gesamten Übertragungsquerschnitt 4 des Antriebsteils 1 überdeckt.
Möglich ist auch, dass das Antriebsteil 1 in dem Teilbereich 8 fest in dem Aufnahmeteil
25 verpresst ist oder auf andere Weise verdrehfest und axial gesichert mit diesem
verbunden ist.
[0050] Eine Außenhülse 27 besitzt eine abgestufte durchgehende Innenbohrung, in deren erweitertem
Teilbereich das Aufnahmeteil 25 Aufnahme findet. Die Verbindung zwischen Außenhülse
27 und Aufnahmeteil 25 erfolgt derart, dass zumindest die axiale Position der Außenhülse
27 gegenüber dem Aufnahmeteil 25 gesichert ist. Es kann ein Verdreh-Freiheitsgrad
der Außenhülse 27 gegenüber dem Aufnahmeteil 25 verbleiben oder dieser ist durch eine
geeignete Verbindung zwischen Außenhülse 27 und Aufnahmeteil 25 beseitigt. Die Außenhülse
27 erstreckt sich in Richtung des Übertragungsquerschnitts 5 des Antriebsteils 1 bis
zu dem Teilbereich 9. Zwischen Außenhülse 27 und dem Torsionsabschnitt 7 verbleibt
ein Ringraum 28. In dem den Teilbereich 9 umgebenden Endbereich besitzt die Außenhülse
27 einen umlaufenden radial nach innen orientierten Absatz 29, welcher einen möglichst
kleinen Spalt, eine Spiel- oder Übergangspassung mit der Mantelfläche des Teilbereichs
9 ausbildet. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, dass der Teilbereich 9 und
der Absatz 29 mit unrunden, korrespondierenden Querschnitten ausgebildet sind, so
dass unmittelbar oder nach Überwindung eines Spiels eine Parallelschaltung einer Torsionssteifigkeit
des Torsionsabschnitts 7 mit der Torsionssteifigkeit der Außenhülse 27 gegeben ist,
vgl.
EP 0 988 134 B1. Das Aufnahmeteil 25 bildet eine Aufnahme 31 zur drehfesten Aufnahme des Schraubendreher-Einsatzes.
Eine weitere Aufnahme 32 dient einer drehfesten Wirkverbindung mit dem Übertragungsquerschnitt
4 des Antriebsteils 1.
[0051] Die Außenhülse 27 ist vorteilhaft aus Kunststoff hergestellt und greift elastisch
auffedernd mit einem innenliegenden Ringwulst 33 in eine entsprechende Ringnut in
dem Aufnahmeteil 25 ein. Die Verbindung durch Ringwulst 33 und Ringnut kann aber auch
entfallen. Die Außenhülse 27 kann auch in der Weise aufgebracht werden, dass sie im
Spritzgießverfahren auf den montierten Halter aufgespritzt wird. Da die Hülse dann
nur an rotationssymmetrischen Teilen anliegt, ist keine formschlüssige Verbindung
gegeben und die Reibung alleine verändert die Torsionssteifigkeit wenig. Entsprechend
der beschriebenen Ausführung können Halter 21 auch für andere Ausführungen des Antriebsteils
1, bspw. gemäß DIN 3126 oder anderen Anschlussformen, z. B. mit Gewinde, ausgebildet
sein.
[0052] Ein Set der erfindungsgemäßen Halter besteht nach einem Vorschlag aus mehreren, insbesondere
3 oder 4, Haltern mit jeweils unterschiedlichen Torsionssteifigkeiten. Die Zuordnung
der einzelnen Halter zu bestimmten Torsionsbereichen beziehungsweise zu Größen von
Funktionsspitzen der Schraubendreher-Einsätze ist durch eine Kennzeichnung der Außenhülse
27, insbesondere die Farbe derselben oder eines Farbringes, indiziert. Das Set kann
für den Abnehmer und Benutzer in einer Kassette angeordnet sein. Da bei der Ausführung
mit Außenhülse 27 die Torsionssteifigkeit des Halters nicht an der Geometrie des Torsionsbereichs
7 erkannt werden kann, weil sie durch die Außenhülse 27 abgedeckt ist, ist die Farbe
der Außenhülse 27 eine Kennzeichnung für die Torsionssteifigkeit und Zuordnung des
Halters, zum Beispiel für Kreuzschlitzschrauben der Größen 1, 2 oder 3 oder Torx-Schrauben
in einem bestimmten Größenbereich.
[0053] Möglich ist auch, dass in einem Halter-Set eine Baueinheit 30, die mit einer Außenhülse
27, dem Aufnahmeteil 25 und dem Permanentmagneten 26 gebildet ist, selektiv Einsatz
findet mit Paaren eines Schraubendreher-Einsatzes 6 und eines Antriebsteils 1. Jedes
derartige Paar eines Schraubendreher-Einsatzes 6 und eines Antriebsteils 1 ist angepasst
für ein Betätigen unterschiedlicher Typen von Schrauben, wobei beispielsweise die
Profiltiefe und/oder das Profil einer Funktionsspitze des Schraubendreher-Einsatzes
6 eines derartigen Paars angepasst ist an die sich ergebende Torsionssteifigkeit des
Torsionsabschnitts 7 des Antriebsteils 1 dieses Paars.
[0054] Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, kann der Schraubendreher-Einsatz zweistückig
ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend den Ausführungsformen und den Herstellungsverfahren,
die in den Druckschriften der Anmelderin
DE 103 49 415.4-15,
DE 103 62 089.3-15 und
DE 101 44 990.9 beschrieben sind.
[0055] Möglich ist, dass die unterschiedlichen Gestaltungen des Torsionsabschnittes 7 mit
einzelnen oder sämtlichen Bereichen 8, 9, 10, 15, 16 Einsatz in einem Torsionsabschnitt
eines Schraubendreher-Einsatzes oder Bits 34, vgl.
Fig. 6 bis 9 finden, insbesondere (wie dargestellt) für Schraubendreher-Einsätze mit einer speziellen
Funktionsspitze aus Hartmetall (vgl. insbesondere die Druckschriften der Anmelderin
DE 103 49 415 und
DE 101 44 990).
[0056] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 und 11 ist der Spalt, die Übergangspassung
oder Spielpassung zwischen der Aufnahmehülse 27 und der zylindrischen Mantelfläche
35 des Teilbereichs 9 gebildet mit einem Ring 41, der zweiteilig mit zwei Halbringsegmenten
37, 38 gebildet ist und in eine endseitige Querschnittserweiterung 39 einer Innenbohrung
40 eingesetzt ist und dort fixiert ist, beispielsweise über eine stoffschlüssige Anbindung
und/oder ein Einpressen des Rings 41. Zwischen der Innenbohrung des Rings 41 und der
Mantelfläche 35 des Teilbereichs 9 ist ein Spalt 36 oder eine Spiel- oder Übergangspassung
gebildet. In dem der Querschnittserweiterung 39 gegenüberliegenden Endbereich besitzt
die Außenhülse 27 eine weitere Querschnittserweiterung 42 mit zylindrischer Innenfläche,
in welcher unter Ausbildung eines radialen Spaltes 43, einer Übergangs- oder Spielpassung
das Aufnahmeteil 25 mit zylindrischer Mantelfläche aufgenommen ist. Ein Absatz 44
im Übergangsbereich von der Querschnittserweiterung 42 zu der Innenbohrung 40 bildet
mit der zugeordneten Stirnseite des Aufnahmeteils 25 einen axialen Spalt 45 aus. Die
außen liegende Stirnseite des Rings 41 bildet einen weiteren axialen Spalt 46 aus
mit einem Absatz 47, welcher durch die Querschnittserweiterung im Übergangsbereich
von dem zylindrischen Teilbereich 9 zu dem Übertragungsquerschnitt 5 gebildet ist.
Die Außenhülse 27 ist infolge der Übergangspassungen, der Spielpassungen oder der
radialen Spalte 36, 43 verdrehbar gegenüber der drehfest verbundenen Einheit, die
mit dem Schraubendreher-Einsatz 6, dem Aufnahmeteil 25 und dem Antriebsteil 1 gebildet
ist unter Gewährleistung lediglich begrenzter Verkippungen. Weiterhin ist die Außenhülse
27 begrenzt axial verschieblich mit einem Verschiebe-Freiheitsgrad, welcher auf die
Summe der axialen Spalte 45, 46 begrenzt ist. Selbstverständlich können auch die axialen
Spalte 45, 46 entfallen unter Ausbildung einer axialen Spiel- oder Übergangspassung.
[0057] Eine Montage des Halters gemäß
Fig. 10 erfolgt folgendermaßen:
[0058] Bei der Montage wird die Außenhülse 27, deren Innenbohrung 40 um ein geringes Maß
größer ist als das Eckmaß des Endbereichs 2, zunächst von vorne über das Antriebsteil
1 geschoben. Damit die Außenhülse 27 auf dem zylindrischen Teilbereich 9 drehbar gelagert
und in axialer Richtung gesichert ist, wird zwischen die Außenhülse 27 und den zylindrischen
Teilbereich 9 der Ring 41 mit den beiden Halbringsegmenten 37, 38 eingesteckt. Vorzugsweise
ist der Ring 41 mit einem Kunststoff mit Lagereigenschaften im Spritzgießverfahren
gefertigt. Der Ring umschließt den zylindrischen Teilbereich 9 mit dem radialen Spalt
36 und liegt an dem Absatz 47 in axialer Richtung an.
[0059] Hieran anschließend wird das Antriebsteil 1 mit dem Aufnahmeteil 25 verpresst, wobei
das Aufnahmeteil 25 so weit auf den Übertragungsquerschnitt 4 aufgeschoben wird, bis
die gewünschten axialen Spalte 45, 46 vorhanden sind. Eine Ausstattung des Antriebsteils
1 mit dem zylindrischen Teilbereich 8 ist optional, beispielsweise je nach gewünschter
Länge des Torsionsabschnitts 7 und des Halters 1.
[0060] Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halters, welcher nicht
über einen zylindrischen Teilbereich 8 verfügt. Vielmehr erfolgt hier unmittelbar
ein Übergang von dem Übertragungsquerschnitt 4 zu der Kontur 11. Ob ein zylindrischer
Teilbereich 8 vorzusehen ist, hängt ab von der gewünschten Längserstreckung des Antriebsteils
1 und letztendlich des Halters 21, den gewünschten Geometrien und der erforderlichen
Torsionssteifigkeit.
[0061] Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halters 21, bei welcher die Außenhülse
27 auf die Außenhülse 25 (mit darin angeordnetem Antriebsteil 1) und das Antriebsteil
1 aufgespritzt ist. Hierzu wird das Aufnahmeteil 25 mit darin eingesetzten Antriebsteil
1, ggf. auch mit darin angeordnetem Permanentmagnet 26, in eine Form eingelegt, wobei
die Kavität der Form der in Fig. 13 dargestellten Außenkontur 48 der Außenhülse 27
entspricht. Mit dem Einspritzen des Werkstoffs, insbesondere von Kunststoff, in die
Form erfolgt ein Aufspritzen und unmittelbares Anlegen des Kunststoffs an den dem
Antriebsteil 1 zugewandten Endbereich des Aufnahmeteils 25 sowie an das Antriebsteil
1 im Bereich der Teilbereiche 8, 9, der Teilbereiche 15, 16 sowie des Teilbereichs
10. Hierbei tritt das Material in Einschnürungen ein, welche insbesondere im Übergangsbereich
von dem Übertragungsquerschnitt 5 zu dem Teilbereich 9 und/oder von dem Aufnahmeteil
25 und/oder dem Übertragungsquerschnitt 4 zu dem Teilbereich 8 gebildet sind sowie
entsprechende Einschnürungen des Torsionsabschnitt 7, wodurch die Außenhülse 27 axial
gesichert ist. Um ein Anhaften der Außenhülse 27 an den genannten benachbarten Bauelementen
zu vermeiden, kann ein Trennmittel oder eine trennende Beschichtung zwischen der Außenhülse
und den benachbarten Bauelementen Einsatz finden.
[0062] Schließlich zeigt
Fig. 14 eine weitere Ausführungsform eines Halters 21, welcher grundsätzlich entsprechend
der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ausgebildet ist, aber vertrieben wird und/oder eingesetzt
wird ohne Einsatz der Außenhülse 27. Entsprechend können natürlich sämtliche weiteren
hier offenbarten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Halters auch ohne eine
Außenhülse 27 Einsatz finden, wodurch insbesondere die Bauteilvielfalt reduziert werden
kann und/oder Kosten reduziert werden können. Von Vorteil ist, wenn bei gleicher Ausgestaltung
des Aufnahmeteils 25, des Permanentmagneten 26 und des Antriebsteils 1 einerseits
Halter vertrieben werden, welche mit einer Außenhülse 27 ausgestattet sind, und andererseits
Halter vertrieben werden ohne eine Außenhülse 27.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0063]
- 1
- Antriebsteil
- 2
- Endbereich
- 3
- Endbereich
- 4
- Übertragungsquerschnitt
- 5
- Übertragungsquerschnitt
- 6
- Schraubendreher-Einsatz
- 7
- Torsionsabschnitt
- 8
- zylindrischer Teilbereich
- 9
- zylindrischer Teilbereich
- 10
- kurvenförmiger Teilbereich
- 11
- Kontur
- 12
- Kurvenverlauf
- 13
- Knick
- 14
- Knick
- 15
- verjüngter Teilbereich
- 16
- erweiterter Teilbereich
- 17
- Knick
- 18
- Knick
- 19
- Knick
- 20
- Knick
- 21
- Halter
- 22
- Bauelement
- 23
- Bauelement
- 24
- Bauelement
- 25
- Aufnahmeteil
- 26
- Permanentmagnet
- 27
- Außenhülse
- 28
- Ringraum
- 29
- Absatz
- 30
- Baueinheit
- 31
- Aufnahme
- 32
- Aufnahme
- 33
- Ringwulst
- 34
- Bit
- 35
- Mantelfläche
- 36
- Spalt
- 37
- Halbringsegment
- 38
- Halbringsegment
- 39
- Querschnittserweiterung
- 40
- Innenbohrung
- 41
- Ring
- 42
- Querschnittserweiterung
- 43
- radialer Spalt
- 44
- Absatz
- 45
- axialer Spalt
- 46
- axialer Spalt
- 47
- Absatz
- 48
- Außenkontur
1. Halter (21) für Schraubendreher-Einsätze (6) mit
a) einem Aufnahmeteil (25), welches drehfest und lösbar mit dem Schraubendreher-Einsatz
(6) verbindbar ist,
b) einem Antriebsteil (1), welches im Bereich eines Übertragungsquerschnitts (4) drehfest
mit dem Aufnahmeteil (25) verbunden ist,
c) einem Torsionsabschnitt (7) des Antriebsteils (1), welcher zwischen dem Übertragungsquerschnitt
(4) und einem weiteren Übertragungsquerschnitt (5) des Antriebsteils (1) angeordnet
ist und eine Torsionssteifigkeit aufweist, die bei auf den Übertragungsquerschnitt
(5) aufgebrachten Betätigungsmomenten und Betätigungsmomentspitzen zu einer Torsion
des Torsionsabschnitts (7) führt, wobei die Kontur (11) des Torsionsabschnitts (7)
in Richtung einer Längsachse des Torsionsabschnitts (7) zumindest in einem Teilbereich
(10; 15; 16) kurvenförmig ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) eine Außenhülse (27) derart mit dem Aufnahmeteil (25) verbunden ist, dass zumindest
eine axiale Position der Außenhülse (27) gegenüber dem Aufnahmeteil (25) gesichert
ist,
e) zwischen dem Torsionsabschnitt (7) und dem Übertragungsquerschnitt (5) ein zylindrischer
Teilbereich (9) oder ein Teilbereich (9) mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet
ist und
f) die Außenhülse (27) einen Teilbereich oder einen Endbereich besitzt, der einen
kleinen Spalt (36), eine Spiel- oder eine Übergangspassung mit der Mantelfläche (35)
des zylindrischen Teilbereichs (9) oder des Teilbereichs (9) mit kreisförmigem Querschnitt
bildet.
2. Halter (21) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass dem kurvenförmigen Teilbereich (10; 15; 16) des Torsionsabschnitts (7) in Richtung
des Kraftflusses von dem Übertragungsquerschnitt (5)
a) der zylindrische Teilbereich (9) vorgeordnet ist und
b) ein weiterer zylindrischer Teilbereich (8) nachgeordnet ist.
3. Halter (21) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (11) teilkreisförmig, hyperboloid oder elliptisch ist.
4. Halter (21) nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturverlauf des kurvenförmigen Teilbereichs (10) des Torsionsabschnitts (7)
zu einem zylindrischen Teilbereich (8; 9) mit einem Knick übergeht.
5. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsteil (1) in dem dem Schraubendreher-Einsatz (6) zugewandten Endbereich
(2) einen unrunden Übertragungsquerschnitt (4) aufweist, insbesondere einen Vierkant-
oder Sechskant-Querschnitt besitzt.
6. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsteil (1) in dem dem Schraubendreher-Einsatz (6) abgewandten Endbereich
(2) einen unrunden Übertragungsquerschnitt (5) aufweist, insbesondere einen Vierkant-
oder Sechskant-Querschnitt oder einen Querschnitt nach DIN 3126.
7. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsabschnitt (7a; 7b) mit
a) einem verjüngten Teilbereich (15a; 15b) mit kurvenförmiger oder kreissegmentförmiger
Außenkontur,
b) einem Teilbereich (10a; 10b) mit ungefähr gleichen Endquerschnitten mit einer kurvenförmigen
oder kreissegmentförmigen Kontur (11a; 11b) und
c) einem sich erweiternden Teilbereich (16a; 16b) mit kurvenförmiger oder kreissegmentförmiger
Außenkontur
gebildet ist, wobei die genannten Teilbereiche (15a, 10a, 16a; 15b, 10b, 16b) in der
genannten Reihenfolge axial hintereinanderliegend angeordnet sind.
8. Halter (21) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser des verjüngten Teilbereichs (15b) kleiner ist als der maximale
Durchmesser des erweiterten Teilbereichs (16b).
9. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (27) drehbar gegenüber dem Aufnahmeteil (25) gelagert ist.
10. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (27) einen umlaufenden Absatz (29) besitzt, der einen Spalt (36),
eine Spiel- oder Übergangspassung mit der Mantelfläche (35) des Teilbereichs (9) ausbildet.
11. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (27) aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist.
12. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Außenhülse (27) eine gestufte oder nicht gestufte Innenbohrung (40) besitzt,
deren Durchmesser größer ist als das Eckmaß zumindest eines Übertragungsquerschnitts
(4, 5) des Antriebsteils (1) oder des Endbereichs (2, 3), und
b) die Außenhülse (27) mit einem Ring (41), insbesondere einem geschlitzter Ring oder
einem zwei- oder mehrteiligen Ring, gebildet ist, der
ba) in die Innenbohrung (40) oder einen gestuften Bereich derselben eingesetzt ist,
bb) einen Gleitkontakt mit der Mantelfläche (35) des zylindrischen Teilbereichs (9)
ausbildet
bc) und/oder an einem Absatz (47) des Antriebsteils (1) in eine axiale Richtung abgestützt
ist.
13. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (27) verdrehbar und jeweils einseitig in axiale Richtungen
a) an dem Antriebsteil (1) und
b) an dem Aufnahmeteil (25)
abgestützt ist.
14. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (25) über eine Presspassung mit dem Antriebsteil (1) verbunden ist.
15. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere auf der Mantelfläche der Außenhülse (27), eine Kennzeichnung für mindestens
eine charakteristische Eigenschaft des Halters vorgesehen ist.
16. Halter (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (27) auf das Aufnahmeteil (25), den Torsionsabschnitt (7) und/oder
die Mantelfläche (35) des zylindrischen Teilbereichs (9) oder den Teilbereich (9)
mit kreisförmigem Querschnitt aufgespritzt ist.
17. Halter (21) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufspritzen des Materials der Außenhülse (27) das Aufnahmeteil (25), der
Torsionsabschnitt (7) und/oder die Mantelfläche (35) des zylindrischen Teilbereichs
(9) oder der Teilbereich (9) mit kreisförmigem Querschnitt mit einem Trennmittel beschichtet
ist/sind, welches eine Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Außenhülse
(27) und Aufnahmeteil (25), Torsionsabschnitt (7) und/oder Mantelfläche (35) des zylindrischen
Teilbereichs (9) oder Teilbereich (9) mit kreisförmigem Querschnitt vermeidet, so
dass ein rotatorischer Freiheitsgrad der Außenhülse (27) gewährleistet ist.