[0001] Die Erfindung betrifft Diametralschlitz-Schrauben und deren Schraubendreherspitzen/-bits.
Stand der Technik
[0002] Seit der Einführung der Schraubenherstellung von Kreuzschlitzschrauben des Typs H (Phillips) und Z (Pozidriv), sowie der teilweise angewandten Sondertypen von Kreuzschlitzschrauben mit zusätzlich erweitertem Diametralschlitz, sind die ursprünglichen Standard-Schlitzschrauben auf Grund ihrer Nachteile einer gesicherten Zentrierung für hauptsächlich mechanische Schraubvorgänge unterbewertet worden.
[0003] Diese Folgerung ist durchaus verständlich,
da bei den heutigen Schraubvorgängen der grösste Teil dieser Kreuzschlitz-Anwendungen aus Gründen einer gesicherten Zentrierung zur Übertragung der gängigen Drehmomente den Arbeitsvorgang vereinfachen.
[0004] Als Alternativen wurden ebenfalls die sogenannten "Plus-Minus-Kreuzschlitzschrauben" gemäss DIN 7962 mit einem vollen Diametralschlitz nach DIN 84 hergestellt und dies insbesondere zur Erhöhung der Drehmomentübertragung bei Schraubenverbindungen für Höchstanwendungen. Der Zentriervorgang von Kreuzschlitzschrauben bei vollautomatischen Schraubvorgängen bietet nützliche Eigenschaften und vereinfacht deren Anwendung.
Aus diesen und anderen Gründen werden die sogenannten Kreuzschlitzschrauben mehr angewandt.
[0005] Bei einer grundlegenden und genauen Untersuchung der Eigenschaften von Kreuzschlitzschrauben ist es jedoch wichtig, auch deren Nachteile erkennen zu können, unter anderem:
Die gängigen Kreuzschlitzschrauben sind leicht zentrierbar, aber dies nur unter der Anwendung einer Zentrierdruckkraft, welche die Auswurfkräfte (Comeout) überwindet und dies durch einen sogenannten notwendigen Anpressdruck, welcher bei erhöhten Drehmomenten ebenfalls proportional verstärkt werden muss.
Somit besteht bei starken Drehmomentanwendungen und einem nicht genügenden Anpressdruck die Gefahr, dass die Schraubendreher-/Bitspitze aus dem Kreuzschlitz herausgeworfen wird.
Dieser Nachteil ist insbesondere bei Kreuzschlitzschrauben des Typs H (Phillips) vorhanden,
bei denen alle Wände und Rippen des Kreuzschlitzes in der Tiefe schräg geneigt sind und somit auf Grund dieser Geometrie die Komponente der Auswurfkraft erzeugen.
Bei den neueren Kreuzschlitzschrauben des Typs Z (Pozidriv) sind die 4 Anzugswände senkrecht und nur die Spitze geneigt: somit ist die sogenannte Auswurfkraft (Comeout) auf ein Minimum reduziert.
Auf Grund der Ansichtsgeometrie (Oberfläche der Kreuzschlitze) ist deren Dimension gegenüber dem Durchmesser der betreffenden Schrauben reduziert, wobei bei der Anwendung von Kreuzschlitzgeometrien die Druckkräfte angewandter Drehmomente sich grösser als bei Diagonalschlitzschrauben erweisen, und diese Kräfte können nur durch die Vertiefung der Schlitzflächen verteilt werden.
Die Folge ist,
dass bei Kreuzschlitzschrauben von tieferem Härtegrad oder bei der Überlastung des Drehmomentes bei Standard-Kreuzschlitzschrauben die Schlitzgeometrie zerstört wird, und dies beim Einschraubvorgang sowie bei deren Herauslösung.
Bei manueller Schraubung von Kreuzschlitzschrauben oder mit einem entsprechenden mechanischen Schraubgerät (Schraub-Bohrmaschine) ist ein jeweiliger Anpressduck notwendig, welcher je nach Drehmomentanspruch sowie der dafür notwendigen Operationslage des Anwenders seine auszuführende Arbeit zum Teil schwer belasten kann.
[0006] Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Diametralschlitzschraube und eine Schraubendreherspitze/-bit zu schaffen, die vorgenannte Nachteile der Kreuzschlitzschrauben vermeiden.
Die Aufgabe ist grundlegend mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie den folgenden Angaben der abhängigen Ansprüche gelöst.
Darstellung der Erfindung
[0007] Die Erfindung eignet sich für sämtliche erneuerbaren Diametralschlitzschrauben nach DIN- und ISO-Normen sowie für Sonderausführungen nach nicht metrischen Gewinden und für Schraubendreher, die zur Anwendung mit einem Handgriff versehen sind sowie für die entsprechenden Bit-Einsätze für elektrisch oder pneumatisch angetriebene Schraubapparate.
Diese Erfindung ermöglicht den Ausbau der bestehenden Standards von Diametralschlitzschrauben mit horizontaler Schlitzgrundebene mit einer zusätzlichen Zentriervorrichtung, und als weitere Möglichkeit, die nachträgliche Vergrösserung der Kraftübertragungsflächen mit nach aussen geneigten Schlitzgrundebenen.
Hiermit sind somit 2 voll zusammenhängende Versionen dargestellt:
[0008]
Ausführung "A", Diametralschlitzschraube mit zusätzlicher Zentriervorrichtung und maximale Vergrösserung der Kraftübertragungsflächen mit nach aussen geneigten Schlitzgrundebenen;
Ausführung "B", Diametralschlitzschraube mit zusätzlicher Zentriervorrichtung und normale Vergrösserung der Kraftübertragungsflächen mit horizontalen Schlitzgrundebenen.
Prinzipien der Erfindungsdarstellung
[0009] Auf Grund der Geometrie der Diametralschlitzschrauben beruht das Prinzip dieser Erfindung auf einer Vergrösserung der Drehmomentübertragungskräfte sowie auf einer gesicherten Zentrierung der Schraubendreher-/Bitspitzen, einer Eigenschaft, welche mit den gängigen und zurzeit vorhandenen Diametralschlitzschrauben nicht vorhanden ist.
[0010] Somit sind folgende Prinzipien angewandt, welche eine maximale Kraftübertragung der Drehmomente und Sicherung der Zentrierung dieser Erfindung vorsehen, insbesondere:
Das Vorhandensein von reinen vertikalen bzw. parallelen Kontaktflächen zur Drehmomentübertragung im Durchmesser des entsprechenden Diametralschlitzes erzeugt keine Auswurfkräfte (Comeout) mehr: damit ist die volle Komponente der Drehmomente ab deren Zentrum der Drehachse übertragbar.
Die notwendige Kraft zur Zentrierung der Schraubendreher-/Bitspitze in den entsprechend angepassten Drehkraftübertragungsflächen ist minimal und nicht proportional sowie nicht abhängig von der Drehmomentübertragung:
anders als bei den Kreuzschlitzschrauben, ist dieser geringe Anpressdruck einzig zur Sicherung der zentralen Lage der Schraubendreher-/Bitspitze in der entsprechenden Zentrierform des Diagonalschlitzes notwendig.
Die Zentrierung der Schraubendreher-/Bitspitzen wird mit oder ohne die halbkugelförmige Zentrierfläche (15) auf dem Schraubenkopf vereinfacht, wobei der halbrunde Zentrierteil der Schraubendreher-/Bitspitzen vor dem Einsteigen in den Diametralschlitz auf dem Gesamtdrehwinkel von 180 deg. und durch den leichten Anpressdruck vorgesichert ist.
Durch die Einheit der vertikalen bzw. parallelen halbrunden Zentrierfläche mit der Fläche der ebenfalls vertikalen bzw. parallelen Schlitzwände ergibt sich eine gesamte Vergrösserung der Drehmomentübertragungsflächen von über 150% gegenüber den zurzeit vorhandenen 100% der üblichen Diametralschlitzschrauben.
Somit ist bei der Anwendung von starken Drehmomenten deren Kraftverteilung auf eine einzige und nicht durch komplementäre Druckelemente aufgelöste Druckfläche von grossem Vorteil.
Die Erhöhung der Kraftverteilflächen an den äusseren Enden des Diagonalschlitzes tragen zu dieser verbesserten Drehmomentverteilung bei. Dies gilt insbesondere für die Ausführung des Typs A.
Das Prinzip der angewandten Geometrie der halbrunden Zentrierfläche in der Mitte des Diagonalschlitzes ermöglicht, dank seiner Proportion, ebenfalls dessen Anwendung in konischen Diametralschlitz-Senkschrauben, deren Konusflächen einen Aussenwinkel von 45 deg. aufweisen: diese Schraubenform, im vertikalen Gesamtschnitt betrachtet, ist die grundlegende Darstellung für die Begrenzung von Zentrierschlitzausführungen im besagten Schraubenkopf. Bei diesen Senkschrauben wird die Schraubendreher-/ bzw.
Bitspitze entsprechend angepasst.
Somit wurde die vorliegende Erfindung durch diese Betrachtung und Annahme auf die gesamte Anwendung der Schlitzschraubentypen definiert, wobei die Schraubenkopfformen keinen Einfluss auf die Gestaltung der halbrunden Zentrierfläche und der Diagonalschlitzendflächen erweisen, welche hiermit in allen Typen ohne manuelle und mechanische Behinderungen angewendet werden könnnen.
Durch diese Darstellung der Ausführung A für Diametralschlitzschrauben ist deren Anpassung durch einen einfachen technischen Aufwand erreichbar, denn die halbrunden Zentrierflächen und die schrägen Diametralschlitzendflächen können bei der Herstellung dieser Schrauben mittels spanloser Warmverformung eingetragen werden.
Auf Grund des besagten Konzeptes können diese neuen Diametralschlitzschrauben ebenfalls mit den zurzeit gängigen Schraubendreher-/bits als Einführungslösung verwendet werden,
jedoch ohne Zentrierfunktion und ohne Erhöhung der möglichen Drehmomente.
Vorteile der betreffenden Diametralschlitz-Schraubentypen A und B
[0011]
Diese neuen Schlitzschraubentypen und deren Ausführungsvarianten sowie die entsprechend erstellten Schraubendreher-/Bitspitzen können gegenüber dem analogen heutigen Schlitzschraubenstandard einen Drehmomentzuwachs von über 50% erfüllen.
Durch die halbkugelförmige Zentrierfläche (15)
auf dem Schraubenkopf sowie die halbrunde Zentrierfläche in der Schraube und die geneigten Aussenflächen des Diametralschlitzes sowie der entsprechenden Spitzen der Schraubendreher-/Bitspitzen ist die Zentrierung vor dem Schraubvorgang und dank dem geringen Anpressdruck gesichert.
Entgegen der Auswurfkräfte bei Kreuzschlitzschrauben sind bei dieser Erfindung die sogenannten Comeout-Kräfte nicht mehr vorhanden und die bestehenden Kontaktflächen, insbesondere an den beiden Enden des Drehschlitzes, erlauben eine optimale Verteilung der Drehmomente.
Entgegen der Auswurfkräfte bei Kreuzschlitzschrauben ist der Zentrier-Anpressdruck bei dieser Erfindung minimal und nicht abhängig sowie nicht proportional mit wachsenden Drehmomenten.
Die Erfindung ist anwendbar für die Erneuerung aller analog vorhandenen Diametralschlitzschrauben,
inklusive deren konischen Senkkopfvarianten sowie der Erzeugnisse nach DIN, ISO-Normen und analogen Normen nebst vorgesehenen Sonderausführungen nach nicht metrischen Gewinden sowie für medizinische Anwendungen.
Die Erfindung ist somit anwendbar für alle Diametralschlitzschrauben mit Linsenkopf, Halbrundkopf, Senkkopf, Zylinderkopf, mit Aussenvierkant- und Aussensechskantkopf sowie für Schraubentypen in der Anwendung als Holzschrauben, Spanplattenschrauben, Schnellbauschrauben, Bohrschrauben mit Flügeln, Blechschrauben, Bohrschrauben, Gewindeschneidschrauben, Maschinenschrauben, Kunststoffschrauben und entsprechende Sonderausführungen.
Dank dieser Erfindung von Diametralschlitzschrauben ist die umfangreiche Anwendung von genormten Zentrierhülsen nicht mehr notwendig:
dadurch entstehen für diese Schraubentypen Kosten-, Zeit- und Montagevorteile.
Der technische Aufwand zur Herstellung dieser Diametralschlitzschrauben-Erfindung ist ausgeglichen gegenüber der durch diese einfache Lösung erzielten Anwendungen und Vorteile, insbesondere der grösseren Drehkraftübertragung.
Ziel der Erfindung ist die Neubewertung und Neuverwendung der Diametralschlitzschraubentypen und deren Schraubendreher-/Bitspitzen dank der gesicherten Zentrierung und Erhöhung der Drehmomente.
[0012] Durch die Herstellung dieser Schraubenerfindung sowie der dazu vorgesehenen Schraubendreher- und Bitspitzen ist annehmbar, dass die erneuerten Schlitzschraubentypen gegenüber den Kreuzschlitzschrauben wieder mehr an Bedeutung und an Anwendung gewinnen können:
dies ist die Wunschfolgerung für diese Erfindungserzeugnisse, wobei die Studien und Kontakte für eine eventuelle Annahme dieser Erfindung als neue Norm für Diametralschlitzschrauben aufgenommen werden.
Aufzählung der Zeichnungen
Blatt 1 - A:
[0013] Darstellung der Erfindungsausführung Typ A mit folgenden Zeichnungen:
<tb>Fig. 1<sep>Schnitt A-A der Diametralschlitzschraube ohne konischem Schraubunterkopf mit den nach aussen geneigten Grundflächen (10) des Diametralschlitzes sowie der halbrunden Zentrierfläche (5) und (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (15).
<tb>Fig. 2<sep>Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (5) und der geneigten (10) und der halbrunden Zentrierfläche (12).
<tb>Fig. 3<sep>Schnitt B-B mit Einsicht in die Tiefe der Diametralschnittflächen (9, 10) und (12) sowie der Auflage der Schraubendreher-/Bitspitze auf (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche bei einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche.
<tb>Fig. 4<sep>Schnitt A-A wie Fig. 1, jedoch für die Diametralschlitz-Senkschraube mit konischem Schraubunterkopf und Anpassung des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) an die konische Senkform mittels der auf 45 deg. geneigten Eckflächen (16).
<tb>Fig. 5<sep>Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (15) und der geneigten (10) und der halbrunden Zentrierfläche (12).
<tb>Fig. 6<sep>Schnitt B-B mit Einsicht in die Tiefe der Diametralschnittflächen (9) und (12) für die Diametralschlitz-Senkschraube mit konischem Unterkopf sowie der Auflage der Schraubendreher-/Bitspitze auf (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche bei einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche.
Blatt 2 - B:
[0014] Darstellung der Erfindungsausführung Typ B mit folgenden Zeichnungen:
<tb>Fig. 7<sep>Schnitt A-A der Diametralschlitzschraube ohne konischem Schraubunterkopf mit den horizontalen Grundflächen (10) des Diametralschlitzes sowie der halbrunden Zentrierfläche (5) und (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (15).
<tb>Fig. 8<sep>Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (5) und der horizontalen (10) und der halbrunden Zentrierfläche (12).
<tb>Fig. 9<sep>Schnitt B-B mit Einsicht in die Tiefe der Diametralschnittflächen (9, 10) und (12) sowie der Auflage der Schraubendreher-/Bitspitze auf (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche bei einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche.
Blatt 2 - B (Folge):
[0015]
<tb>Fig. 11<sep>Schnitt A-A wie Fig. 1, jedoch für die Diametralschlitz-Senkschraube mit konischem Schraubunterkopf und Anpassung des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) an die konische Senkform mittels der auf 45 deg. geneigten und angepassten Eckflächen (16).
<tb>Fig. 12<sep>Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (15) und der horizontalen (10) und der halbrunden Zentrierfläche (12).
<tb>Fig. 13<sep>Schnitt B-B mit Einsicht in die Tiefe der Diametralschnittflächen (10) und (12) für die Diametralschlitz-Senkschraube mit konischem Unterkopf sowie der Auflage der Schraubendreher-/Bitspitze auf (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche bei einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche.
<tb>Fig. 10<sep>Angabe des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) mit den angepassten auf 45 deg. geneigten Ecken (16) als Variante für die Anwendung bei Schrauben mit und ohne konischem Unterkopf.
Blatt 3 - A/B:
[0016] Darstellung der Erfindungsausführungen A und B bezüglich des Winkels der vertikalen bzw. parallelen Diametral-Schraubenschlitzflächen (9) bei einer Erweiterung von 3 deg. im Bereich von 0 deg. bis 20 .
<tb>Fig. 14/16<sep>Schnitt A-A analog der vorangehenden Darstellungen.
<tb>Fig. 15/17<sep>Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberflächen (8) mit (oder ohne) den halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) und der inneren Schlitzflächen (9, 10) und der halbrunden Zentrierflächen (12). Durch die Erweiterung des Winkels der inneren Schlitzflächen (9) in parallelem Bezug zur Längsachse des Diametralschlitzes wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem max.
Drehwinkel von 180 deg. vorpositioniert.
Ausführung der Erfindung
Blatt 1 - A:
[0017] Diese Grundzeichnungen umfassen die Diametral-Schlitzschraubentypen der Erfindungsdarstellung für Schrauben der Ausführung A mit und ohne konischem Schraubkopfunterteil.
[0018] Fig. 1 ist die Darstellung des entsprechen Schraubendreher-/Bitspitzes, wobei die vertikale bzw. parallele Übertragungsfläche (1) durch die schräge Auflagefläche (3), der halbrunden Zentrierspitze (5) und der Ansatzwinkelabrundung (4) sowie dem tiefsten inneren Zentrierpunkt (6) begrenzt wird. (2) stellt die tiefsten äusseren Ecken des Schraubendreher-/Bitspitzes dar, welcher mit dem äusseren Ende (14) des Diametralschlitzes entspricht.
Mittels der Darstellung der Einfügungsrichtung in den Diametralschlitz der Schraube (durch die vorhandenen Pfeile) wird die Zentrierung und volle Anteilverbindung des Schraubendreher-/Bitspitzes festgelegt. Gemäss Fig. 1 ist der Schnitt A-A der Schraube dargestellt, wobei die Schraubenkopfoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierfläche (15) sowie die inneren Schlitzwändeflächen (9), die geneigte Grundebene des Diametralschlitzes (10) sowie die halbkreisförmige Zentrierfläche (12) und deren tiefster Zentrierpunkt (13) bezeichnet werden.
Zwecks Verminderung der Punktspannungen ist bei der halbkreisförmigen Zentrierfläche (12) deren Ansatz zur geneigten Grundebene (10) des Diametralschlitzes durch 2 Abrundungen (11) am höchsten Punkt des Ansatzwinkels vorgesehen und der tiefste Punkt der Schräglage ist durch (14) dargestellt.
[0019] Fig. 2 stellt die Aufsicht zur Diametralschlitzschraube ohne konischem Schraubunterkopf dar, wobei die Schrauboberfläche (8), die vertikalen bzw. parallelen Schlitzwände (9) sowie die inneren Flächenteile (11, 12, 13) des Diametralschlitzes und die Teile der (oder ohne der) ausgeführten halbkugelförmigen Zentrierfläche (15) bezeichnet werden.
[0020] Fig. 3 betrifft den Schnitt B-B mit der Darstellung der Schraubendreher-/Bitspitze bei der Auflage der Letzteren auf (oder ohne) den halbkugelförmigen Zentrierflächenteilen (15) mit einem Winkel von 90 deg.
zur Längsachse der Diametralschlitzfläche. Durch diese vorhandenen (oder nicht vorhandenen) halbkugeligen Zentrierflächen (15) wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem maximalen Drehwinkel von 180 deg. (oder nicht) vorpositioniert.
[0021] Fig. 4 ist im Schnitt A-A analog zu Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied der Darstellung des Diametral-Schlitzschraubentyps mit konischem Schraubenkopfunterteil.
Sämtliche Teilbezeichnungen stimmen mit den Angaben von Fig. 1 überein, mit Ausnahme der angepassten Eckflächen (16) des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) zur Anpassung an die äusseren (14) geneigten Grundflächen (10).
Blatt 1 - A (Folge):
[0022] Fig. 5 stellt wie Fig. 2 die analoge Aufsicht zur Diametralschlitzschraube mit konischem Schraubunterkopf dar, wobei die Schrauboberfläche (8), die vertikalen bzw. parallelen Schlitzwände (9) sowie die inneren Flächenteile (11, 12, 13) des Diametralschlitzes und die Teile der (oder nicht) ausgeführten halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) bezeichnet werden.
[0023] Fig. 6 stellt wie Fig. 3 den Schnitt B-B mit der Darstellung der Schraubendreher-/Bitspitze (1) dar, wobei Letztere bei der Auflage (oder nicht) auf den halbkugelförmigen Zentrierflächenteilen (15) mit einem Winkel von 90 deg.
zur Längsachse der Diametralschlitzfläche (oder nicht) positioniert wird. Mit diesen halbkugeligen Zentrierflächen (15) wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem maximalen Drehwinkel von 180 deg. vorzentriert.
Blatt 2 - B:
Diese Grundzeichnungen umfassen die Diametral-Schlitzschraubentypen der Erfindungsdarstellung für Schrauben der Ausführung B mit und ohne konischem Schraubkopfunterteil.
[0024] Fig. 7 ist die Darstellung des entsprechenden Schraubendreherspitzes bzw. des Bits, wobei die vertikale bzw. parallele Übertragungsfläche (1) durch die horizontale Auflagefläche (3), die halbrunde Zentrierspitze (5) und die Ansatzwinkelabrundung (4) sowie den tiefsten inneren Zentrierpunkt (6) begrenzt wird.
(2) stellt die tiefsten äusseren Ecken des Schraubendreher-/Bitspitzes dar, welcher dem äusseren Ende (14) des Diametralschlitzes entspricht. Mittels der Darstellung der Einfügungsrichtung in den Diametralschlitz der Schraube (durch die vorhandenen Pfeile) wird die Zentrierung und volle Anteilverbindung des Schraubendreher-/Bitspitzes festgelegt.
Gemäss Fig. 7 ist der Schnitt A-A der Schraube dargestellt, wobei die Schraubenkopfoberfläche (8) mit (oder ohne) der halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) sowie die inneren Schlitzwändeflächen (9), die horizontale Grundebene (10) des Diametralschlitzes sowie die halbkreisförmige Zentrierfläche (12) und deren tiefster Zentrierpunkt (13) bezeichnet werden.
Zwecks Verminderung der Punktspannungen ist bei der halbkreisförmigen Zentrierfläche (12) deren Ansatz zur horizontalen Grundebene (10) des Diametralschlitzes durch 2 Abrundungen (11) am höchsten Punkt des Ansatzwinkels vorgesehen und der äusserste Punkt der horizontalen Ebene ist durch (14) dargestellt.
[0025] Fig. 8 stellt die Aufsicht zur Diametralschlitzschraube ohne konischem Schraubunterkopf dar, wobei die Schrauboberfläche (8), die vertikalen bzw. parallelen Schlitzwände (9) sowie die inneren Flächenteile (11, 12, 13) des Diametralschlitzes und die (oder nicht) halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) bezeichnet werden.
Blatt 2 - B (Folge):
[0026] Fig. 9 betrifft den Schnitt B-B mit der Darstellung der Schraubendreher-/Bitspitze bei der Auflage der Letzteren auf den halbkugelförmigen Zentrierflächenteilen (15) mit einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche. Durch diese halbkugeligen Zentrierflächen (15) wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem maximalen Drehwinkel von 180 deg. vorpositioniert.
[0027] Fig. 11 ist im Schnitt A-A analog zu Fig. 7, jedoch mit dem Unterschied der Darstellung des Diametral-Schlitzschraubentyps mit konischem Schraubenkopfunterteil.
Sämtliche Teilbezeichnungen stimmen mit den Angaben von Fig. 7 überein, mit Ausnahme der angepassten Eckflächen (16) des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) zur Anpassung an die äusseren (14) horizontalen Grundflächen (10).
[0028] Fig. 12 stellt wie Fig. 8 die analoge Aufsicht zur Diametralschlitzschraube mit konischem Schraubunterkopf dar, wobei die Schrauboberfläche (8), die vertikalen bzw. parallelen Schlitzwände (9) sowie die inneren Flächenteile (11, 12, 13) des Diametralschlitzes und (oder ohne) die ausgeführten halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) bezeichnet werden.
[0029] Fig. 13 betrifft wie Fig. 9 den Schnitt B-B mit der Darstellung der Schraubendreher-/Bitspitze bei der Auflage der Letzteren (oder ohne) den halbkugelförmigen Zentrierflächenteilen (15) mit einem Winkel von 90 deg. zur Längsachse der Diametralschlitzfläche.
Durch diese (oder ohne) halbkugeligen Zentrierflächen (15) wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem maximalen Drehwinkel von 180 deg. (oder nicht) vorpositioniert.
[0030] Fig. 10 - Angabe des Schraubendreher-/Bitspitzes (1) mit den angepassten auf 45 deg. geneigten Ecken (16) als Variante für die Anwendung bei Schrauben mit und ohne konischem Unterkopf.
Blatt 3 - A/B:
[0031] Darstellung der Erfindungsausführungen A und B bezüglich des Winkels der vertikalen Diametral-Schraubenschlitzflächen (9) bei einer Erweiterung von 3 deg. im Bereich von 0 deg. bis 20 .
[0032] Fig. 14/16 - Schnitt A-A analog der vorangehenden Darstellungen.
[0033] Fig. 15/17 - Horizontale Aufsicht auf genannte Schraubenoberflächen (8) mit (oder ohne) den halbkugelförmigen Zentrierflächen (15) und der inneren Schlitzflächen (10) und der halbrunden Zentrierflächen (12). Durch die (oder keine) Erweiterung des Winkels der inneren Schlitzflächen (9) in parallelem Bezug zur Längsachse des Diametralschlitzes wird der Eintritt der Schraubendreher-/Bitspitzen in den Diametralschlitz nach einem max. Drehwinkel von 180 deg. (nicht) positioniert.
[0034] Geänderte Ansprüche zur CH-Anmeldung Nr. 1832/06
The invention relates diametral slot screws and their screwdriver tips / bits.
State of the art
Since the introduction of the screw production of Phillips and Z (Pozidriv), as well as the partially used special types of Phillips screws with additional extended diametrical slot, the original standard slotted screws are due to their disadvantages of a secured centering for mainly mechanical Screwing operations have been undervalued.
This conclusion is quite understandable
because in today's screwing the majority of these cross-slotted applications for the sake of a secure centering for the transmission of common torques simplify the operation.
As alternatives, the so-called "plus-minus Phillips screws" according to DIN 7962 were also produced with a full diametrical slot according to DIN 84 and this in particular to increase the torque transmission in screw connections for maximum applications. The centering of Phillips screws in fully automatic screwing offers useful features and simplifies their application.
For these and other reasons, the so-called Phillips screws are more used.
However, in a thorough and accurate study of the properties of Phillips screws, it is important to be able to recognize their disadvantages, including:
The common Phillips screws are easily centered, but this only under the application of a Zentrierdruckkraft, which overcomes the ejection forces (Comeout) and this by a so-called necessary contact pressure, which must also be increased proportionally at elevated torques.
Thus, there is a risk in strong torque applications and insufficient contact pressure that the screwdriver / bit tip is ejected from the cross recess.
This disadvantage is particularly present in Phillips Phillips screws,
in which all walls and ribs of the cross slot are inclined at an angle in depth and thus generate the component of the ejection force due to this geometry.
With the newer type Z (Pozidriv) Phillips screws, the 4 suit walls are vertical and only the tip is inclined: thus, the so-called ejection force (Comeout) is reduced to a minimum.
Due to the geometry of view (surface of the Phillips) whose dimension is reduced relative to the diameter of the screws in question, wherein the application of Phillips geometries, the compressive forces applied torques prove to be greater than diagonal slot screws, and these forces can be distributed only by the recess of the slot surfaces.
The result is,
that with Phillips screws of lower hardness or with the overload of the torque in standard Phillips screws the slot geometry is destroyed, and this during the screwing in and their release.
With manual screwing of Phillips screws or with a corresponding mechanical screwdriver (screwdriver), a respective Anpressduck is necessary, which depending on the torque requirement and the necessary operating position of the user to carry out his work to some extent heavy.
It is therefore an object of the present invention to provide a diametrical slot screw and a screwdriver tip / bit, avoid the aforementioned disadvantages of Phillips screws.
The object is fundamentally solved by the features of claim 1 and the following details of the dependent claims.
Presentation of the invention
The invention is suitable for all renewable Diametralschlitzschrauben according to DIN and ISO standards and for special designs for non-metric threads and screwdriver, which are provided for use with a handle and for the corresponding bit inserts for electrically or pneumatically driven screwdrivers ,
This invention makes it possible to extend the existing standards of horizontal slot-plane diametral slot screws with an additional centering device and, as a further possibility, to subsequently enlarge the force transmission surfaces with outwardly inclined slot base planes.
This shows 2 fully connected versions:
[0008]
Version "A", diametrical slot screw with additional centering device and maximum enlargement of the power transmission surfaces with outwardly inclined slot ground planes;
Type "B", diametrically slotted screw with additional centering device and normal enlargement of the power transmission surfaces with horizontal slot ground planes.
Principles of the invention
Due to the geometry of the Diametralschlitzschrauben the principle of this invention is based on an increase in the torque transmission forces as well as on a secure centering of the screwdriver / bit tips, a property that is not present with the current and currently available Diametralschlitzschrauben.
Thus, the following principles are applied, which provide a maximum power transmission of the torques and securing the centering of this invention, in particular:
The presence of pure vertical or parallel contact surfaces for torque transmission in the diameter of the corresponding diametrical slot produces no ejection forces (comeout) more: thus the full component of the torques from the center of the axis of rotation is transferable.
The necessary force for centering the screwdriver / bit tip in the correspondingly adapted torque transmission surfaces is minimal and not proportional and does not depend on the torque transmission:
unlike the Phillips screws, this low contact pressure is only necessary to secure the central position of the screwdriver / bit tip in the corresponding centering of the diagonal slot.
The centering of the screwdriver / bit tips is simplified with or without the hemispherical centering surface (15) on the screw head, wherein the semicircular centering part of the screwdriver / bit tips before entering the diametrical slot on the total rotation angle of 180 deg. and is assured by the slight contact pressure.
The unit of the vertical or parallel semicircular centering surface with the surface of the likewise vertical or parallel slot walls results in an overall increase in the torque transmission surfaces of over 150% over the currently existing 100% of the usual diametrically slotted screws.
Thus, in the application of strong torques whose power distribution to a single and not resolved by complementary pressure elements pressure surface of great advantage.
The increase in the force distribution surfaces at the outer ends of the diagonal slot contribute to this improved torque distribution. This applies in particular to the execution of the type A.
The principle of applied geometry of the semicircular centering in the middle of the diagonal slot, thanks to its proportion, also allows its application in conical diametrically slotted countersunk screws, the conical surfaces of an external angle of 45 deg. This screw shape, viewed in vertical overall section, is the basic illustration for limiting centering slot designs in said screw head. With these countersunk screws, the screwdriver /
Bit tip adapted accordingly.
Thus, the present invention has been defined by this consideration and acceptance to the entire application of the type of slotted screw, the screw head shapes having no influence on the design of the semicircular centering surface and the diagonal slit end surfaces, which can be used in all types without manual and mechanical interference.
By this representation of the execution A for diametrical slotted screws whose adaptation can be achieved by a simple technical effort, because the semicircular centering and the diagonal Diametralschlitzendflächen can be entered in the production of these screws by means of non-cutting hot deformation.
Due to the said concept, these new diametrical slotted screws can also be used with the currently common screwdriver / bits as an introduction solution,
but without centering function and without increasing the possible torques.
Advantages of the relevant diametrically slotted screw types A and B
[0011]
These new slot screw types and their variants as well as the correspondingly created screwdriver / bit tips can fulfill a torque increase of more than 50% compared to the analogue today standard slot screw standard.
Due to the hemispherical centering surface (15)
On the screw head and the semicircular centering surface in the screw and the inclined outer surfaces of the diametrical slot and the corresponding tips of the screwdriver / bit tips, the centering is secured before the screwing and thanks to the low contact pressure.
Contrary to the ejection forces with Phillips screws so-called Comeout forces are no longer present in this invention and the existing contact surfaces, in particular at the two ends of the rotary slot, allow an optimal distribution of torques.
Contrary to the ejection forces with Phillips screws, the centering contact pressure in this invention is minimal and not dependent and not proportional to increasing torques.
The invention is applicable to the renewal of all analog diametral slot screws,
including their conical countersunk versions as well as the products according to DIN, ISO standards and analogue standards, as well as special designs for non-metric threads as well as for medical applications.
The invention is thus applicable to all Diametralschlitzschrauben with Linsenkopf, half-round head, countersunk head, cylinder head, with square and hexagon head and for screw types in the application as wood screws, chipboard screws, drywall screws, self-tapping screws with screws, self-tapping screws, self-tapping screws, machine screws, plastic screws and corresponding special designs.
Thanks to this invention of diametrically slotted screws, the extensive use of standardized centering sleeves is no longer necessary:
This results in costs, time and assembly advantages for these screw types.
The technical effort for the production of this diametrical slotted screw invention is balanced against the achieved by this simple solution applications and advantages, especially the larger torque transmission.
The aim of the invention is the reassessment and reuse of Diametralschlitzschraubentypen and their screwdriver / bit tips thanks to the secure centering and increasing the torques.
Due to the production of this screw invention as well as the screwdriver and bit tips provided for this purpose, it is acceptable that the renewed slot screw types can again become more important and more applicable than the Phillips screws:
this is the desire for these invention products, and the studies and contacts for a possible adoption of this invention will be included as a new standard for diametrical slot screws.
Enumeration of the drawings
Sheet 1 - A:
Presentation of the invention type A with the following drawings:
<Tb> FIG. 1 <sep> Section A-A of the diametrically slotted screw without conical screwing head with the outwardly inclined base surfaces (10) of the diametrical slit and the semicircular centering surface (5) and (or without) the hemispherical centering surface (15).
<Tb> FIG. 2 <sep> Horizontal plan view of said screw surface (8) with (or without) the hemispherical centering surface (5) and the inclined (10) and semicircular centering surface (12).
<Tb> FIG. 3 <sep> Section B-B with view of the depth of the diametrically sectional surfaces (9, 10) and (12) and the position of the screwdriver / bit tip on (or without) the hemispherical centering surface at an angle of 90 °. to the longitudinal axis of the diametrical slot surface.
<Tb> FIG. 4 <sep> Section A-A as shown in FIG. 1, but for the diametrically slotted countersunk screw with conical screwing underhead and adjustment of the screwdriver / Bitspitzes (1) to the conical lowering by means of the 45 °. inclined corner surfaces (16).
<Tb> FIG. 5 <sep> Horizontal plan view of said screw surface (8) with (or without) the hemispherical centering surface (15) and the inclined (10) and semicircular centering surface (12).
<Tb> FIG. 6 <SEP> Section BB showing the depth of the diametric cut surfaces (9) and (12) for the diametrically slotted countersunk screw with tapered lower head and the bit / bit tip on (or without) the hemispherical centering surface at an angle of 90 deg , to the longitudinal axis of the diametrical slot surface.
Sheet 2 - B:
[0014] Representation of the invention type B with the following drawings:
<Tb> FIG. 7 <sep> Section A-A of the diametrically slotted screw without conical screwing head with the horizontal bases (10) of the diametrical slit and the semicircular centering surface (5) and (or without) the hemispherical centering surface (15).
<Tb> FIG. 8 <sep> Horizontal plan view of said screw surface (8) with (or without) the hemispherical centering surface (5) and the horizontal (10) and semicircular centering surface (12).
<Tb> FIG. 9 <sep> Section B-B with view of the depth of the diametrical section surfaces (9, 10) and (12) and the position of the screwdriver bit tip on (or without) the hemispherical centering surface at an angle of 90 deg. to the longitudinal axis of the diametrical slot surface.
Sheet 2 - B (episode):
[0015]
<Tb> FIG. 11 <sep> Section A-A as shown in FIG. 1, but for the diametrically slotted countersunk screw with a conical screwing head and adaptation of the screwdriver / Bitspitzes (1) to the conical lowering by means of the 45 °. inclined and adapted corner surfaces (16).
<Tb> FIG. 12 <sep> Horizontal plan view of said screw surface (8) with (or without) the hemispherical centering surface (15) and the horizontal (10) and semicircular centering surface (12).
<Tb> FIG. 13 <SEP> Section BB with depth of the diametrically sectional surfaces (10) and (12) for the diametrically slotted countersunk screw with conical lower head and the abutment of the screwdriver / bit tip on (or without) the hemispherical centering surface at an angle of 90 deg , to the longitudinal axis of the diametrical slot surface.
<Tb> FIG. 10 <sep> Specification of the screwdriver / bit tip (1) with the adjusted to 45 deg. inclined corners (16) as a variant for use with screws with and without conical lower head.
Sheet 3 - A / B:
Presentation of the invention versions A and B with respect to the angle of the vertical or parallel diametrical screw slot surfaces (9) at an extension of 3 deg. in the range of 0 deg. until 20 .
<Tb> FIG. 14/16 <sep> Section A-A analogous to the previous illustrations.
<Tb> FIG. 15/17 <sep> Horizontal plan view of said screw surfaces (8) with (or without) the hemispherical centering surfaces (15) and the internal slot surfaces (9, 10) and the semicircular centering surfaces (12). By extending the angle of the inner slot surfaces (9) in parallel relation to the longitudinal axis of the diametrical slot, the entry of the screwdriver / bit tips in the diametrical slot after a max.
Rotation angle of 180 deg. prepositioned.
Embodiment of the invention
Sheet 1 - A:
These basic drawings include the diametrical Schlitzschraubentypen the invention representation for screws of the execution A with and without conical Schraubkopfunterteil.
Fig. 1 is the representation of the corresponding screwdriver / Bitspitzes, wherein the vertical or parallel transfer surface (1) by the inclined support surface (3), the semicircular centering tip (5) and the Ansatzwinkelabrundung (4) and the deepest inner Centering point (6) is limited. (2) represents the deepest outer corners of the screwdriver / bit tip, which corresponds to the outer end (14) of the diametrical slot.
By means of the representation of the insertion direction in the diametrical slot of the screw (through the existing arrows), the centering and full share connection of the screwdriver / bit tip is determined. 1 shows the section AA of the screw, wherein the screw head surface (8) with (or without) the hemispherical centering surface (15) and the inner Schlitzwändeflächen (9), the inclined ground plane of Diametralschlitzes (10) and the semi-circular centering ( 12) and their lowest centering point (13) are designated.
In order to reduce the point voltages in the semicircular centering surface (12) whose approach to the inclined base plane (10) of the diametrical slot provided by 2 rounding (11) at the highest point of the approach angle and the lowest point of the tilt is represented by (14).
Fig. 2 shows the plan view of the diametral slot screw without conical screwing head, wherein the screw surface (8), the vertical or parallel slot walls (9) and the inner surface parts (11, 12, 13) of the diametrical slot and the parts of ( or without the executed hemispherical centering surface (15).
Fig. 3 relates to the section B-B with the representation of the screwdriver / bit tip in the edition of the latter on (or without) the hemispherical Zentrierflächenteilen (15) at an angle of 90 °.
to the longitudinal axis of the diametrical slot surface. By these existing (or not present) hemispherical centering surfaces (15) is the entry of the screwdriver / bit tips in the diametrical slot after a maximum angle of rotation of 180 °. (or not) prepositioned.
Fig. 4 is a section A-A analogous to Fig. 1, but with the difference of the representation of the diametrical Schlitzschraubentyps with conical screw head lower part.
All parts designations are consistent with the information of Fig. 1, with the exception of the adapted corner surfaces (16) of the screwdriver / Bitspitzes (1) for adaptation to the outer (14) inclined base surfaces (10).
Sheet 1 - A (episode):
Fig. 5, like FIG. 2, represents the analogue view of the diametrically slotted screw with conical screwing head, the screwing surface (8), the vertical or parallel slot walls (9) and the inner surface parts (11, 12, 13) of the diametrical slit and the parts of the (or not) executed hemispherical centering surfaces (15) are designated.
Fig. 6 shows how the Fig. 3 shows the section B-B with the representation of the screwdriver / bit tip (1), the latter at the support (or not) on the hemispherical Zentrierflächenteilen (15) with an angle of 90 °.
is positioned to the longitudinal axis of the diametrical slot surface (or not). With these hemispherical centering surfaces (15) is the entry of the screwdriver / bit tips in the diametrical slot after a maximum rotation angle of 180 deg. precentered.
Sheet 2 - B:
These basic drawings include the diametrical slot screw types of the invention for B type screws with and without conical screw head base.
Fig. 7 is the representation of the corresponding screwdriver bit or the bit, wherein the vertical or parallel transfer surface (1) by the horizontal support surface (3), the semicircular centering tip (5) and the Ansatzwinkelabrundung (4) and the deepest inner centering point (6) is limited.
(2) represents the deepest outer corners of the screwdriver bit / bit which corresponds to the outer end (14) of the diametrical slot. By means of the representation of the insertion direction in the diametrical slot of the screw (through the existing arrows), the centering and full share connection of the screwdriver / bit tip is determined.
7 shows the section AA of the screw, wherein the screw head surface (8) with (or without) the hemispherical centering surfaces (15) and the inner Schlitzwändeflächen (9), the horizontal ground plane (10) of the diametrical slot and the semi-circular centering ( 12) and their lowest centering point (13) are designated.
In order to reduce the point voltages in the semicircular centering surface (12) whose approach to the horizontal ground plane (10) of the diametrical slit by 2 rounding (11) provided at the highest point of the approach angle and the outermost point of the horizontal plane is represented by (14).
Fig. 8 illustrates the plan view of the diametral slot screw without conical screwing head, wherein the screw surface (8), the vertical or parallel slot walls (9) and the inner surface parts (11, 12, 13) of the diametrical slot and (or not ) are designated hemispherical centering surfaces (15).
Sheet 2 - B (episode):
Fig. 9 relates to the section B-B with the representation of the screwdriver / bit tip when the latter is resting on the hemispherical centering surface parts (15) at an angle of 90 °. to the longitudinal axis of the diametrical slot surface. By these hemispherical centering surfaces (15) is the entry of the screwdriver / bit tips in the diametrical slot after a maximum angle of rotation of 180 °. prepositioned.
11 is a sectional view A-A analogous to FIG. 7, but with the difference of the representation of the diametral Schlitzschraubentyps with conical screw head lower part.
All parts designations are consistent with the information of Fig. 7, except for the adapted corner surfaces (16) of the screwdriver / bit tip (1) for adaptation to the outer (14) horizontal base surfaces (10).
Fig. 12, like FIG. 8, represents the analogue view of the diametrically slotted screw with conical screwing head, the screwing surface (8), the vertical or parallel slotted walls (9) and the inner surface parts (11, 12, 13) of the diametrical slit and (or not) designating the executed hemispherical centering surfaces (15).
Fig. 13, like Fig. 9, concerns the section B-B showing the screwdriver / bit tip when supporting the latter (or without) the hemispherical centering surface parts (15) at an angle of 90 °. to the longitudinal axis of the diametrical slot surface.
By this (or without) hemispherical centering surfaces (15) is the entry of the screwdriver / bit tips in the diametrical slot after a maximum angle of rotation of 180 °. (or not) prepositioned.
Fig. 10 - Specification of the screwdriver / Bitspitzes (1) with the adapted to 45 deg. inclined corners (16) as a variant for use with screws with and without conical lower head.
Sheet 3 - A / B:
Presentation of the invention versions A and B with respect to the angle of the vertical diametrical screw slot surfaces (9) at an extension of 3 deg. in the range of 0 deg. until 20 .
Fig. 14/16 - section A-A analogous to the preceding illustrations.
Fig. 15/17 - Horizontal plan view of said screw surfaces (8) with (or without) the hemispherical centering surfaces (15) and the inner slot surfaces (10) and the semicircular centering surfaces (12). By the (or no) extension of the angle of the inner slot surfaces (9) in parallel relation to the longitudinal axis of the diametrical slot, the entry of the screwdriver / bit tips into the diametrical slot after a max. Rotation angle of 180 deg. (not) positioned.
Amended claims to CH application no. 1832/06