WO1997002927A1

WO1997002927A1 - Schraubendreherbit

Info

Publication number: WO1997002927A1
Application number: PCT/DE1996/001279
Authority: WO
Inventors: Günter Busch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 1998-01-13
Also published as: EP0837755A1

Abstract

Zur Verhinderung des "Cam-Out-Effektes" beim Drehen von Schrauben mit Hilfe eines motorisch betätigten Schraubwerkzeuges wird vorgeschlagen, die Aussenkanten (5) der Antriebsstege (3) eines Schraubendreherbits so zu verkürzen, dass sie auf oder unterhalb der Schraubenkopfoberseite (12) des Schraubenkopfes (8) liegen.

Description

Schraubendreherbit

Die Erfindung betrifft ein Schraubendreherbit zum form- und/ oder kraftschlüssigen Einsetzen in den Antrieb eines Schrau¬ benkopfes, wobei der Antrieb mindestens vier winklig zuein- ander stehende Eingriffsnuten mit außenliegenden Begrenzungs¬ flächen hat und am Bit Antriebsstege ausgebildet sind, deren Arbeitsbereiche Außenkanten aufweisen, die in eingesetztem Zu¬ stand zumindest bereichsweise an den Begrenzungsflächen der Eingriffsnuten liegen.

Gattungsgemäße Schraubendreherbits, die üblicherweise als Ein¬ sätze für maschinenbetriebene Schrauber verwendet werden, dienen zur Drehmomentenübertragung zum Drehen insbesondere von Kreuzschlitzschrauben oder den seit einiger Zeit verwendeten sogenannten Torxschrauben.

Insbesondere bei den weit verbreiteten Kreuzschlitzschrauben kommt es bei motorisch angetriebenen Schraubern zu dem sehr unangenehmen sogenannten "Cam-Out-Effekt" , der zu einem Aus- werfen des Schraubendreherbits aus dem Schraubenantrieb führt.

Dabei können die Antriebsstege des Bits bzw. die Außenkanten seiner Arbeitsbereiche über die Eingriffsnuten rutschen, so daß es zu einer Beschädigung oder Zerstörung sowohl des Schraubenkopfantriebes wie auch des Bits kommt.

Die mechanisch-physikalischen Gründe, die zu diesem Auswerf¬ effekt führen, liegen ursächlich in einer in der Praxis nie zu vermeidenden geringfügigen Schrägstellung bzw. Verkantung des motorisch angetriebenen Schraubwerkzeuges in bezug auf die Schraubenlängsachse. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrauben¬ dreherbit zu schaffen, bei dem der sogenannte "Cam-Out-Effekt" verringert bzw. vollständig vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Außenkante mindestestens eines Antriebssteges auf oder unter¬ halb der SchraubenkopfOberseite endet oder unterbrochen ist.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß sich die Aus- wurfkräfte bei einer geringfügigen Verkantung des Schraubwerk¬ zeuges drastisch mindern lassen, wenn die Außenkante minde¬ stens eines Antriebssteges nicht über die SchraubenkopfOber¬ seite hinausreicht.

Dies liegt offensichtlich daran, daß die Außenkanten bei einem Verkanten des Antriebswerkzeuges bzw. des Schraubendreherbits unter die SchraubenkopfStirnseite eintauchen und somit kein Hebelarm mehr vorhanden ist, der zu einer nach oben gerichte¬ ten resultierenden Auswerfkraft führt.

Die radiale seitliche Bewegung des Schraubendreherbits im Schraubenkopfantrieb wird dabei durch die immer vorhandenen geringfügigen Dickenunterschiede zwischen den Eingriffsnuten und den Antriebsstegen ermöglicht, die ein wenn auch minimales seitliches Verkanten ermöglichen.

Obwohl zweckmäßigerweise alle vier Antriebsstege bzw. deren Außenkanten wie beschrieben verkürzt sind, läßt sich eine spürbare Verringerung des "Cam-Out-Effektes " auch bei einer, zwei oder drei verkürzten Außenkanten erreichen.

Als weitere konstruktive Möglichkeit zur erfindungsgemäßen Ausbildung eines Schraubendreherbits wird gemäß Patentanspruch 2 vorgeschlagen, den Durchmesser deε Kreises, der die An- triebsstege bzw. deren Antriebsbereiche oder Außenkanten im Bereich der Schraubenkopfoberseite bzw. der Schraubenkopf- stirnfläche umfänglich einhüllt, gleich oder kleiner zu halten als die größte Öffnungsweite des Antriebes. Dies kann z. B. dadurch verwirklicht werden, daß in den Bit im Bereich der SchraubenkopfOberseite eine kleine umlaufende Nut eingefräst wird, die die radiale Ausdehnung der Antriebsstege in diesem Bereich begrenzt. Dabei muß allerdings unter Umstän- den eines gewisse Herabsetzung des maximal übertragbaren Dreh¬ momentes in Kauf genommen werden.

Auch dadurch wird eine aufgrund der Fertigungstoleranzen er¬ möglichte geringfügige seitliche Bewegung des Schraubendreher- bits im Schraubenkopfantrieb erreicht, die zur Verringerung des "Cam-Out-Effektes" führt.

Wie bereits erwähnt, tritt dieser Cam-Out-Effekt insbesondere bei Kreuzschlitzschrauben auf, bei denen die Begrenzungsfla- chen der Eingriffsnuten bzw. die Außenkanten der Arbeitsstege des Bits in Richtung der Schraubenachse konisch aufeinander zu laufen.

Bei diesen Schraubentypen werden die sogenannten Philipps- und Pozidrive-Antriebssysteme verwendet. Der wesentliche Unter¬ schied zwischen beiden Antriebssystemen besteht darin, daß bei der Pozidrive-Ausführung zwischen den eigentlichen Eingriffs¬ nuten kleinere Klemmnuten vorgesehen sind, in die die Schrau¬ bendreherbits mit konkav gekrümmt verlaufenden Klerrtmvorsprün- gen eingreifen. Dadurch soll ein Lösen der Schraube vom Bit zumindest kurzzeitig verhindert werden.

Selbstverständlich sind die erfindungsgemäßen Ausführungen der Schraubendreherbits für beide genannten Antriebssysteme ver- wendbar.

Bei richtiger Ausbildung des Bitschaftes ist bei den erfin¬ dungsgemäßen Bits auch keine Schwächung der maximal zu über¬ tragenden Drehmomente zu befürchten, da der eigentliche An- triebsbereich des Bits nicht oder nur unwesentlich geschwächt wird. O 97/02927 PC17DE96/01279

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Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Bits jedoch zumindest im Bereich der Antriebsstege geschmiedet oder gehämmert, so daß es durch die Kaltumformung zu einer Verfestigung des Gefü- ges kommt. Auch ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäßen Bits im Bereich der Antriebsstege z. B. mit Hilfe der üblichen Kohlenstoff- oder Stickstoffbehandlungen gehärtet sind. Zusätzlich oder alternativ können die Bits auch eine ver¬ schleißfeste Beschichtung wie z. B. Bornitrit, Borkarbid, Titankarbid oder dergleichen tragen. Derartige keramische oder teilkeramische Beschichtungen können mit den bekannten Plasma- Spritzverfahren aufgebracht werden.

Die Erfindung ist in den Zeichnungsfiguren beispielsweise ver¬ anschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnungs- figuren im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines üblichen Schrauben¬ dreherbits für Kreuzschlitzschrauben,

Fig. 2 die Lage eines erfindungsgemaßen Schraubendreherbits in einem Schraubenkopfantrieb im Vergleich zum Stand der Technik,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubendreherbits,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubendreherbits,

Fig. 5 das Schraubendreherbit gem. Fig. 4 in verkantetem Zustand,

Fig. 6 ein fünftes Auεführungsbeispiel,

Fig. 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine Ansicht auf die Stirnfläche einer Schraube mit Philipps-Antriebsεystem und Fig. 9 die Ansicht auf die Stirnfläche eines Schraubenkopfes mit Pozidrive-Antriebssystem.

Anhand der Figuren 1 und 8 seien zunächst die in den Patent- ansprüchen und der Beschreibung verwendeten Begriffe erläu¬ tert.

Das in perspektivischer Ansicht gezeigte Schraubendreherbit besteht aus einem Sechskantschaft 1 mit winklig zueinanderlie- genden Antriebsflächen 2, die in das Bohrfutter eines Schraub¬ werkzeuges, einen Magnethalter, ein Schnellwechselfutter oder dergleichen, eingesetzt werden können.

Am unteren Ende des Bits sind vier Antriebsstege 3 vorgesehen, die rechtwinklig zueinander ausgebildet sind. Diese Antriebs¬ stege 3 weisen untere Antriebsbereiche 4 auf, die durch Außen¬ kanten 5 nach außen begrenzt sind.

Die Außenkanten 5 der Arbeitsstege 3 laufen konisch aufein- ander zu.

Zwischen den Außenkanten 5 der Arbeitsbereiche 4 und dem obe¬ ren Bereich 6 der Antriebsstege 3 sind Winkel 7 ausgebildet.

Das in Fig. 1 dargestellte Bit dient zum drehmomentenüber- tragenden Antreiben bzw. Drehen eines Schraubenkopfes 8, wie er in einer Draufsicht in Fig. 8 dargestellt ist.

Der Antrieb 9 des Schraubenkopfes 8 besteht aus vier jeweils rechtwinklig zueinander εtehenden Eingriffεnuten 10, deren außenliegende Begrenzungsflächen 11 im Schraubenkopf 8 in Richtung zur Schraubenlängsachse konisch aufeinanderzulaufen. Diese konischen Begrenzungsflächen 11 liegen im eingesetzten Zustand des Schraubendreherbits parallel zu den Außenkanten 5 der Antriebsstege 3 und berühren diese, so daß eine form- schlüssige Verbindung zwischen dem Schraubenkopfantrieb 9 und dem Antriebsbereich 4 deε Schraubendreherbits geschaffen wird. Die auf der SchraubenkopfOberseite bzw. Stirnseite 12 zu er¬ kennende größte Öffnungsweite des Antriebes 9 wird durch den Abstand gegenüberliegender Begrenzungsflächen 11 gebildet.

Bei in den Antrieb 9 eingesetztem Bit kann dieser aufgrund der Fertigungstoleranzen geringfügig in Richtung auf die in der SchraubenkopfOberseite 12 liegenden oberen Kanten der Begren¬ zungsflächen 11 verkantet werden.

Bei dem schematisch in Fig. 2 gezeigten Schnitt ist zu erken¬ nen, daß die Außenkanten 5 der nach dem Stand der Technik her¬ gestellten Bits (gestrichelte Linie), die parallel zu den Be¬ grenzungsflächen 11 des Antriebes 9 liegen, über die Schrau¬ benkopfOberseite 12 hinausragen.

Dadurch kommt es im Bereich der SchraubenkopfOberseite 12 bei einem in der Praxis nicht zu verhindernden Verkanten des Schraubwerkzeuges zum Auftreten einer resultierenden Kraft im Punkt A, die die herkömmlichen Bits nach oben auε dem Antrieb 9 herauεhebelt .

Bei dem erfindungεgemäßen Bit (durchgezogene Linie) enden die Außenkanten 5 deε Antriebεbereicheε 4 jedoch unterhalb der Schraubenkopfoberεeite 12, εo daß eine geringfügige Verkantung des Bits ohne das Auftreten von Auswurfkräften möglich wird. Die maximal mögliche Verkantung wird dabei durch die Ferti¬ gungstoleranzen zwischen Bit und Schraubenkopfantrieb be¬ grenzt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungεbeispiel enden die Außenkanten 5 des Antriebsbereichs 4 genau auf der Stirnfläche 12 des Schraubenkopfes 8. Auch hier ist ein toleranzbedingtes, geringeε Verkanten deε Bits möglich, ohne daß Auswurfkräfte auftreten, da der Winkel 7 geringfügig unter die Schrauben- köpfεtirnflache 12 nach unten wandert.

Ein weitereε Auεführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bits ist in Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei das Ende der Außenkante 5 zur Verdeutlichung übertrieben weit unter der Schraubenkopf- Oberseite 12 endet. Auch die maximale Verkantung ist gemäß Fig. 5 übertrieben stark gezeichnet.

Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Figuren 6 und 7 ge¬ zeigt, wobei in Fig. 7 verdeutlicht wird, daß die Außenkanten 5 des Arbeitsbereiches 4 nicht notwendigerweise parallel zu den Begrenzungsflächen 11 im Schraubenkopf 8 verlaufen müssen. Es kommt lediglich zur Verhinderung des Cam-Out-Effektes auf die seitlichen Verkantungsmöglichkeiten an.

Bei dem in der Fig. 9 in einer Draufsicht dargestellten Schraubenkopfantrieb handelt es sich um einen sogenannten Pozidriveantrieb, bei dem zwischen den Eingriffsnuten 10 Klemmnuten 13 vorhanden sind, in die konkav gekrümmt verlau¬ fenden Klemmvorsprünge bei den entsprechenden passenden Bits einrasten und die Schraube geringfügig am Bit festklemmen.

Bezugszeichenliste

I Sechskantschaft 2 Antriebsfläche

3 Antriebssteg

4 Antriebsbereich

5 Außenkante

6 oberer Bereich 7 Winkel

8 Schraubenkopf

9 Antrieb

10 Eingriffsnut

II Begrenzungsfläche 12 SchraubenkopfOberseite, SchraubenkopfStirnfläche 13 Klemmnuten

Claims

Patentansprüche

1. Schraubendreherbit zum form- und/oder kraftschlüssigen Einsetzen in den Antrieb (9) eines Schraubenkopfes (8), wobei der Antrieb (9) mindestens vier winklig zueinander stehende Eingriffsnuten (10) mit außenliegenden Begren¬ zungsflächen (11) hat und am Bit Antriebsεtege (3) ausge¬ bildet sind, deren Arbeitsbereiche (4) Außenkanten (5) aufweisen, die in eingesetztem Zustand zumindest bereichs¬ weise an den Begrenzungsflächen (11) der Eingriffsnuten (10) liegen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Außenkante (5) mindestens eines Antriebsεtegeε (3) auf oder unterhalb der Schraubenkopfoberεeite (12) endet oder unterbrochen ist.

2. Schraubendreherbit nach dem Oberbegriff des Anspruchε 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Durchmesser des Kreiseε, der die Arbeitsstege (3) bzw. deren Arbeitsbereiche (3) oder Außenkanten (5) in einge¬ setztem Zustand im Bereich der SchraubenkopfOberseite (12) umfänglich einhüllt, kleiner ist als die größte Öffnungs¬ weite deε Antriebes (9 ) .

3. Schraubendreherbit nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die außenliegenden Be¬ grenzungsflächen (11) der Eingriffsnuten (10) bzw. die Außenkanten (5) der Arbeitsεtege (3) deε Bits in Richtung zur Schraubenachse hin konisch aufeinanderzulaufen.

Schraubendreherbit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwiεchen den Antriebεstegen (3) konkav gekrümmt verlaufende Klemmvor- Sprünge vorgesehen sind.

5. Schraubendreherbit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es zumindest im Bereich der Antriebsstege (3) geschmiedet oder gehäm¬ mert ist.

6. Schraubendreherbit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eε zumindeεt im Bereich der Antriebsstege (3) gehärtet ist.

7. Schraubendreherbit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es zumindest im Bereich der Antriebsεtege (3) eine verschleißfeste Be- Schichtung trägt.

8. Schraubendreherbit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er einstückig an der Spitze eines manuell betätigbaren Schraubwerkzeuges angeordnet ist.