DE10123407A1 - Schraubwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Schraubwerkzeuges - Google Patents
Schraubwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines SchraubwerkzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug mit einem Drehmoment-Einleitungsteil (2) mit einer Höhlung (4), in welcher drehfest ein Profilkörper (3) steckt, welcher mit seinem aus der Höhlung (4) herausragenden Abschnitt das Arbeitsende (1) zum drehmomentübertragenden Einstecken in die Schraubwerkzeug-Eintrittsöffnung eines Schraubkopfes ausbildet. Es wird vorgeschlagen, dass der Drehmoment-Einleitungsteil (2) einen normierten Sechskantabschnitt zum Einstecken des Schraubwerkzeuges in eine Schrauberaufnahme oder einen Bithalter ausbildet und die Arbeitsspitze (1) gegenüber dem Höhlungsöffnungsrand (4') zufolge einer torsionsfähigen Fesselung des Profilkörpers (3) in der Höhlung (4) gegen eine Rückstellkraft verdrehbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug mit einem
Drehmoment-Einleitungsteil mit einer Höhlung, in wel
cher drehfest ein Profilkörper steckt, welcher mit
seinem aus der Höhlung herausragenden Abschnitt das
Arbeitsende zum drehmomentübertragenden Einstecken in
die Schraubwerkzeug-Eintrittsöffnung eines Schraubenkop
fes ausbildet.
Ein derartiger Schraubendreher wird von der DE 28 28 077
beschrieben. Diese Schrift beschreibt einen Schrau
bendreher mit Griff und Klinge. Dort bildet die Klinge
materialmäßig keine Einheit, sondern besteht aus einem
harten Stahlkern, der den Querschnitt der gewünschten
Arbeitsspitze besitzt. Dieser Stahlkern wird mittels
einer Kunststoffmasse oder einem Kunststoffmantel in
einem Schaftrohr gehalten. Mit dem zweiteiligen Aufbau
der Klinge ergibt sich für den Kern ein geringes Material-Einsatzgewicht.
Zufolge des kleinen Querschnitts des
Stahlkernes kann dieser aus einem hochlegierten Stahl
bestehen. Das Schaftrohr braucht es nicht. Dies bringt
eine Kostenersparnis.
Die DE 198 04 081 A1 beschreibt ein Futter, welches
einen Einspannabschnitt besitzt und eine dem Einspannab
schnitt gegenüberliegende Höhlung zur Aufnahme eines
Schraubwerkzeuges in Form eines Bits. Zwischen Einsteck
abschnitt und der 1/4-Zoll-Mehrkantaufnahmeöffnung be
sitzt das Futter einen Torsionsabschnitt.
Die DE 41 43 218 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum
Verbinden von Schraubendrehereinsätzen mit einer An
triebsvorrichtung. Dort ist insbesondere ein zwischen
einem Drehmoment-Einleitungsabschnitt und einem Arbeits
ende angeordneter Elastikkörper als Torsionselement
vorgesehen. Als Elastikkörper schlägt diese Schrift
eine Gummischicht vor, die den Hohlraum zwischen einem
unrunden Außenteil und einem Profilkörper ausfüllt. Der
Profilkörper kann dort eine Polygonform besitzen. Das
Arbeitsende steckt dort in einer in dem Elastikkörper
eingebetteten Hülse ein.
Mittels der Torsionszone bzw. des Elastikkörpers der
beiden vorbeschriebenen Futter ist der harte Schraub
fall gedämpft. Wenn eine Gewindeschraube in ein Gegenge
winde mit einem Elektroschrauber eingedreht wird, er
folgt dies mit einer relativ hohen Drehzahl und zu
nächst sehr geringem Drehmoment, da im Wesentlichen die
Gewindereibung überwunden werden muss. Das Drehmoment
steigt aber schlagartig an, wenn die Schraube vollstän
dig eingedreht ist und der Schraubenkopf gegen das
Werkstück oder eine Unterlegscheibe anstößt. Der Drehim
puls des Getriebes des Schraubwerkzeuges führt bei dem
abrupten Abbremsen zu erheblichen Drehmomentspitzen,
die einerseits die Schraube und andererseits das Ar
beitsende des Schraubwerkzeuges zerstören können, wenn
beispielsweise das Arbeitsende aus der Schraubwerkzeug-
Eintrittsöffnung herausrutscht. Diese Drehmomentspitzen
sollen von der Torsionszone des Futters bzw. dem Ela
stikkörper ausgeglichen werden. Nachteilhaft an diesem
Stand der Technik ist die bauliche Größe der Vorrich
tung zur Dämpfung der Drehmomentspitzen.
Ein Schraubendreherbit ist aus der EP 0 336 136 be
kannt. Dort erstreckt sich zwischen dem Drehmomentein
leitungsabschnitt, welcher als Sechskant ausgebildet
ist, und dem Arbeitsende, welches als Kreuzprofil ausge
bildet ist, ein schlanker Schaftbereich, der tordieren
kann, so dass Drehmomentspitzen als Torsionen gedämpft
werden können.
Einen Torsionsbit zeigt ebenfalls die PCT/EP93/03504.
Hier ist der Schaftabschnitt aus einem weicheren Material
gefertigt, welches ebenfalls durch Torsion die Dreh
momentspitzen aufnehmen soll.
Aus dem US-Patent 3,744,350 sind verschiedenartig ge
formte Futter zur Aufnahme von Bits vorbekannt, wobei
zwischen dem Einsteckende in einen Elektroschrauber und
dem Aufnahmeende zur Aufnahme des Mehrkantabschnittes
des Bits eine Torsionszone aus elastischem Material
vorgesehen ist. Dort liegt in einer Höhlung des Futters
ein Elastikkörper ein, welcher in seinem Zentrum einen
Abtriebsabschnitt fasst, so dass der Abtriebsabschnitt
relativ gegenüber dem den Elastikkörper umgebenden
Mantel tordiert werden kann.
Ein Torsionsfutter mit Torsionselement ist der WO 98/55268
zu entnehmen. Dort ist das Torsionselement ein
hantelförmiger Metallkörper.
Die "Torsionsbits" des Standes der Technik haben eine
nur ungenügend dämpfende Wirkung, da der Schaftbereich
einen bestimmten Minimaldurchmesser nicht unterschrei
ten darf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Schraubwerkzeugeinsatz mit ausreichender Dämpfungseigen
schaft anzugeben, die unabhängig von der Wahl des Fut
ters ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen
angegebene Erfindung.
Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist ein
Schraubwerkzeug in Form eines normgerechten Bits gege
ben, welches in beliebige Futter einsteckbar ist und
trotzdem eine ausreichende Dämpfungseigenschaft besitzt.
Der Anspruch 1 schlägt zunächst und im Wesentlichen
vor, dass der Drehmoment-Einleitungsteil einen 1/4-Zoll-
Mehrkantabschnitt, insbesondere als genormten Sechskant
abschnitt zum Einstecken des Schraubwerkzeuges in einen
Schrauber oder in einen Bithalter ausbildet und die
Arbeitsspitze gegenüber dem Höhlungsöffnungsrand zufol
ge einer torsionsfähigen Fesselung des Profilkörpers in
der Höhlung gegen eine Rückstellkraft verdrehbar ist.
Die drehfeste Zuordnung des Profilkörpers zum Drehmo
ment-Einleitungsteil ermöglicht die Übertragung der
erforderlichen Drehmomente auf die Schraube. Die Drehmo
menteinleitung erfolgt in einem gängigen 1/4-Zoll-Mehr
kantabschnitt. Es ist deshalb möglich, das erfindungsge
mäße Schraubwerkzeug in jeden passenden Schrau
ber und jedes passende Futter einzustecken. Die Zuord
nung des Profilkörpers zum Drehmoment-Einleitungsteil
ist allerdings so gewählt, dass die Arbeitsspitze gegen
über dem Höhlungsöffnungsrand ausweichen kann. Dieses
Ausweichen erfolgt als Verdrehung gegen eine Rückstell
kraft, so dass sie elastisch ist. Drehmomentspitzen
führen somit zu einer Relativverdrehung der Arbeitsspitze
gegenüber dem Öffnungsrand der Höhlung, in welcher
der Profilkörper steckt. In einer bevorzugten Weiterbil
dung der Erfindung besitzt der Profilkörper selbst
einen Torsionsabschnitt. Dieser kann die Form eines
Drehfederstabs besitzen. Der Profilkörper kann durch
Eindrücken eines insbesondere mehrkantigen Endabschnit
tes in den Boden der topfförmigen Höhlung an den Drehmo
menteinleitungsabschnitt gefesselt sein. Zwischen die
sem Fesselungsabschnitt des Profilkörpers und dem Ar
beitsende kann der Torsionsabschnitt angeordnet sein.
Benachbart dem Arbeitsende kann ein Drehlager vorgese
hen sein. Hierzu kann der Profilkörper einen Kreiszylin
derabschnitt besitzen, der in einer formangepassten
Lagerhöhlung des Drehmoment-Einleitungsabschnittes
einliegt. Zwischen diesem Drehlager und dem Fesse
lungsabschnitt erstreckt sich ein tordierbarer Ab
schnitt. Zufolge der beidseitigen Lagerung des tor
dierbaren Abschnittes kann dieser relativ dünn gestal
tet werden. Er kann beispielsweise von einem 3 mm star
ken durchgehärteten Stahlstab gebildet sein. Dieser
Torsionsabschnitt wird mit Abstand von einer Höhlungs
wandung umgeben. Die Höhlungswandung kann in diesem
Bereich einen kreisförmigen Umriss aufweisen. Sie kann
insbesondere einem Schaftabschnitt des Drehmoment-Ein
leitungsteiles zugeordnet sein, welcher querschnittsre
duziert ist und ebenfalls einen kreisförmigen Außenum
riss besitzt. In einer bevorzugten Weiterbildung der
Erfindung ist die Drehbarkeit des Arbeitsendes gegen
über dem Höhlungsrand anschlagsbegrenzt. Die Drehan
schläge können hierzu dem Drehlager selbst zugeordnet
sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Lagerab
schnitt des Profilkörpers Anschlagschultern ausbildet,
die mit winkelversetzt dazu liegenden Anschlagflanken
der Lagerhöhlung zusammenwirken. Es ist von besonderem
Vorteil, wenn dem Lagerabschnitt eine Stufe zugeordnet
ist. Diese Stufe, an welche sich die Arbeitsspitze
anschließt, kann dann auf dem Rand der Höhlungsöffnung
gleitend aufliegen. Hierdurch können Axialkräfte vom
Torsionsabschnitt ferngehalten werden und unmittelbar
in den Schaft des Drehmoment-Einleitungsteiles einge
bracht werden. Auf den Torsionsabschnitt wirken dann im
weiteren nur Torsionskräfte. Diese Kräfte sind zufolge
der anschlagbegrenzten Drehbarkeit des Arbeitsendes
gegenüber dem Drehmoment-Einleitungsteil auch noch
begrenzt, so dass ein Abscheren des Torsionsabschnittes
verhindert ist. Bevorzugt besteht der Bit lediglich aus
zwei Teilen, nämlich dem aus gegebenenfalls vergütetem
Stahl bestehenden Hülsenteil, in welches das Drehmoment
eingebracht wird und einem gehärteten Kernteil, welches
den Profilkörper bildet. Dieses Kernteil kann durchge
härtet sein. Dies gibt dem Arbeitsende die erforderli
che Widerstandskraft und dem Torsionsabschnitt die
nötige Federsteifigkeit.
Die Erfindung betrifft ferner ein Schraubwerkzeug, bei
dem das Arbeitsende von einem Profilkörper ausgebildet
ist, der mit seinem von der Rundform abweichenden Quer
schnittsprofil elastisch in einer Höhlung des Drehmo
ment-Einleitungsabschnittes gefasst ist, dessen Quer
schnittsprofil ebenfalls von der Rundform abweicht.
Zufolge dieser Ausgestaltung können Profilkörper und
Drehmoment-Einleitungsabschnitt verschiedenartige Mate
rialien aufweisen. Insbesondere kann das Material des
Profilkörpers erheblich härter ausgebildet sein als das
des die Höhlung ausbildenden Drehmoment-Einleitungsab
schnittes. Der Drehmoment-Einleitungsabschnitt eines
Bits hat die bevorzugte Sechskantform und das gängige
1/4 Zoll-Maß. Auch die Höhlung kann eine Sechskantgrund
rißform haben, so dass der gesamte Drehmoment-Einlei
tungsabschnitt aus einem Sechskantrohr gefertigt werden
kann. Der Profilkörper kann insbesondere eine Kreuzform
ausbilden. Diese Form ist insbesondere dann vorteil
haft, wenn das Arbeitsende ein Kreuzschlitzprofil ist.
Es sind aber auch andere Profile, beispielsweise Torx-Profile,
Polygone oder Flachprofile möglich. Der Pro
filkörper wird bevorzugt mittels eines Elastikkörpers
in der Höhlung gehalten, der auch die Torsionswirkung
entfaltet. Der Elastikkörper kann vorgefertigt sein, so
dass der Profilkörper zusammen mit dem Elastikkörper in
die Höhlung eingesteckt werden kann. Der Elastikkörper
hat dann die Funktion eines Dübels. Er kann den Bit
mittels Formschluss axial haltern. Hierzu können Hinter
schneidungen im Dübel vorgesehen sein, die mit Vorsprün
gen des Profilkörpers zusammenwirken. Der Elastikkörper
kann farblich gestaltet sein, umso eine Kennzeichnungs
funktion zu übernehmen. Die elastische Lagerung des
Profilkernes auch gegenüber den Höhlungswänden kann
Kippbewegungen ausgleichen. Mit unterschiedlich harten
Kunststoffen lassen sich verschiedene, für den jeweils
vorgesehenen Schraubfall optimale Feder- und Dämpfungs
eigenschaften verwirklichen. Der Profilkörper besteht
bevorzugt aus einem Hartmetall. Er kann im Wege eines
Sinterverfahrens hergestellt sein. Da der Materialein
satz für den Profilkörper auf ein Minimum reduziert
werden kann, erlaubt die erfindungsgemäße Ausgestaltung
eine preiswerte Fertigung von Bits mit hochstabiler
Spitze von gesinterten Hartmetall-Bits. Der Mehrkantab
schnitt kann aus gehärtetem oder gewöhnlichem Stahl
oder auch aus Kunststoff bestehen. Von Vorteil ist
ferner, wenn der in der Höhlung steckende Abschnitt des
Profilkörpers vollständig von dem Elastikkörper isolie
rend ummantelt ist. Dann ist jegliche elastische Leit
verbindung zwischen der Arbeitsspitze und dem Mehrkant
abschnitt unterbrochen. Diese Isolation wirkt förder
lich für den Arbeitsschutz. Der Elastikkörper kann von
einer ausgehärteten Flüssigkeit ausgebildet sein. In
diese Flüssigkeit wird vor dem Aushärten der Profilab
schnitt eingesteckt. Das diesbezügliche Herstellungsver
fahren sieht vor, dass in die Höhlung des Drehmoment-Ein
leitungsabschnittes eine elastisch aushärtbare Flüs
sigkeit gegeben wird. Vor dem Aushärten derselben wird
der Profilkörper eingetaucht. Er wird in der Eintauch
stellung solange gehalten, bis die Flüssigkeit ausgehär
tet ist. Die Stirnseite des Profilkörpers wird bevor
zugt von dem Elastikkörper überfangen. Dann ist zufolge
des Elastikkörpers nicht nur eine Tordierbarkeit zwi
schen Arbeitsende und Drehmoment-Einleitungsabschnitt
gegeben, der Profilkörper kann auch in Achsrichtung
geringfügig ausweichen; auch ein Verklipsen ist mög
lich. In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der
Profilkörper ein durchgängiges Profil insbesondere
Kreuzprofil oder ein Flachprofil aus. Zufolge dieser
Ausgestaltung kann der Profilkörper strangextrudiert
werden und dann entsprechend abgelenkt werden. Das
Strangextrusionsverfahren ist auch möglich, wenn der
Profilkörper eine Stern-Form oder eine Flach-Form aus
bildet. In jedem Fall ist es förderlich, wenn der Pro
filkörper über seine gesamte Länge das Profil seines
Arbeitsabschnittes oder ein Polygon aufweist. Es wird
als Vorteil angesehen, dass die Arbeitsspitze nur so
weit ausgeformt werden braucht, wie es die maximale
Schraubeindringtiefe erfordert. Hierdurch ergibt sich
ein Eindrehtiefenanschlag im Bit mit schonender Anlage
des Kunststoffes an die Schraubstelle. In einer Weiter
bildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Profil
körper an seinen beiden Enden jeweils als Arbeitsende
ausgebildet ist. Die beiden Enden ragen dann aus der
Höhlung des Mehrkantabschnittes hinaus, so dass der Bit
umwendbar ist. Wird ein derartiger Doppel-Bit in ein
dazu passendes Futter eingesteckt, so kann die Rastkugel
des Futters in die Eckaussparungen des Mehrkantab
schnittes einragen. Die Spitzes des einen Arbeitsendes
kann sich dann auf dem Boden des Futters abstützen. In
einer Variante der Erfindung besitzt der Elastikkörper
eine Vielzahl von parallel zur Achse des Profilkörpers
sich erstreckende Stangen. Diese Stangen liegen zwi
schen den Rippen des Profilkörpers und der Höhlungsin
nenwand, welche das besagte Mehrkantprofil besitzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in der Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig.
1,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 den Profilkörper in der Ansicht,
Fig. 6 den Profilkörper in der Seitenansicht,
Fig. 7 das als Hülse ausgebildete Drehmoment-Einlei
tungsteil in der Ansicht,
Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel in der Darstel
lung gemäß Fig. 1,
Fig. 9 einen Schnitt gemäß der Linie IX-IX,
Fig. 10 die Draufsicht auf die Öffnung der Höhlung des
Drehmoment-Einleitungsteiles,
Fig. 11 den Profilkörper des zweiten Ausführungsbei
spiels,
Fig. 12 eine Rückansicht des Profilkörpers gemäß Fig.
11,
Fig. 13 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Schraubwerkzeuges in Form eines
Bits in der Ansicht,
Fig. 14 das dritte Ausführungsbeispiel in der Drauf
sicht,
Fig. 15 einen Schnitt gemäß der Linie XV-XV in Fig. 13,
Fig. 16 eine Darstellung gemäß Fig. 15 bei aufgebrach
tem Drehmoment und tordiertem Elastikkörper,
Fig. 17 einen Schnitt gemäß der Linie XVII-XVII in
Fig. 13,
Fig. 18 eine Darstellung gemäß Fig. 15 eines vierten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 19 ein fünftes Ausführungsbeispiel in der Seiten
ansicht,
Fig. 20 einen Schnitt gemäß der Linie XX-XX in Fig. 19,
Fig. 21 ein weiteres Ausführungsbeispiel in der Art
der Fig. 19,
Fig. 22 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
polygonalen Profilkörper,
Fig. 23 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
flachen Profilkörper,
Fig. 24 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel, bei welchem der Dübel zweige
teilt ist und
Fig. 25 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer
Darstellung gemäß Fig. 24.
Die in den Fig. 1-12 dargestellten Ausführungsbei
spiele bestehen aus zwei Stahlteilen, einem hülsenförmi
gen Stahlteil 2, welches das Drehmoment-Einleitungsteil
ist und einem Kernteil aus einem gehärteten Stahl,
welches der Profilkörper 3 ist. Der Profilkörper 3
bildet ein Arbeitsende 1 aus, welches im Ausführungsbei
spiel als Kreuzschlitzprofil ausgebildet ist. Rückwär
tig des Arbeitsendes 1 besitzt der Profilkörper 3 eine
Stufe 24. An die Stufe 24 schließt sich ein Lagerab
schnitt 20 an. Der Lagerabschnitt 20 hat beim ersten
Ausführungsbeispiel zwei gerundete Abschnitte 20' und
parallel zueinander verlaufende ebene Abschnitte 23. An
den Lagerabschnitt 20 schließt sich ein sechskantförmi
ger Drehfederstababschnitt an, der eine Materialstärke
von 3 mm besitzt. Dieser Abschnitt bildet zunächst
einen Torsionsabschnitt 16 aus und an seinem Ende einen
Fesselungsabschnitt 18.
Das zweite Teil, das aus einem insbesondere weichen
Stahl bestehende Hülsenteil 2, besitzt einen Mehrkantab
schnitt 17, welcher ein normgerechtes 1/4-Zoll-Sechskant
profil besitzt. An diesen Mehrkantabschnitt 17 schließt
sich ein Schaftabschnitt 19 an, der eine kreiszylindri
sche Umrisskontur besitzt. Das Hülsenteil 2 dient zum
Einleitend es Drehmomentes über den Mehrkantabschnitt
17. Es besitzt eine axiale Höhlung in Form einer mehr
stufigen Sackbohrung.
Diese Höhlung 4 schließt sich unmittelbar an einen
Höhlungsöffnungsrand 4' der Stirnfläche des Schaftes 19
an. Dieser kreisrunde Höhlungsabschnitt bildet eine
Lagerhöhlung 21 aus mit einer Lagerhöhlungswandung 21',
an welcher die Bogenfläche 20' des Lagerabschnittes 20
gleitend geführt ist. Höhlungseinwärts schließt sich an
die Lagerhöhlung 21 ein Höhlungsabschnitt 4" an, wel
cher dem Torsionsabschnitt 16 zugeordnet ist. Dieser
Höhlungsabschnitt 4" erstreckt sich im Wesentlichen
über den gesamten Schaftabschnitt 19. An den Höhlungsab
schnitt 4" schließt sich ein durchmessergeringerer
Höhlungsabschnitt 4''' an. Dieses ist ein Eindrückab
schnitt für das Fesselungsende 18 des Profilkörpers 3.
Es ist mit einem entsprechenden Untermaß gefertigt, so
dass der Fesselungsabschnitt 18 dort im Klemmsitz gehal
ten ist. Der Fesselungsabschnitt 18 wird so weit in den
Höhlungsabschnit 4''' eingepresst, bis die Schulter 24
in Anlage tritt zum Höhlungsöffnungsrand 4', auf wel
chem sie gleiten kann.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 8-12)
ist der Lagerabschnitt 20 kreisrund. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel gibt es keine Drehbegrenzung für die
Drehbewegung des Arbeitsendes 1 gegenüber dem Höhlungs
öffnungsrand 4'.
Beim ersten Ausführungsbeispiel kann das Arbeitsende nur
über einen gewissen Winkelbereich gegenüber dem Höh
lungsöffnungsrand 4' verdreht werden. Hierzu besitzt
die Lagerhöhlung 21 radial einwärts gerichtete Vorsprün
ge, welche Anschlagflanken 22 ausbilden, gegen welche
die Anschlagschultern 23 des Lagerabschnittes 20 stoßen
können. Hierdurch ist der Torsionsabschnitt 16 gegen
ein Abscheren gesichert.
Die Funktionsweise ist die Folgende:
Steckt das Arbeitsende 1 in einem Schraubenkopf 1 und wird auf dem Mehrkantabschnitt 17 ein Drehmoment ausge übt, so wird dieses zunächst über den etwa 10 mm langen Torsionsabschnitt in das Arbeitsende 1 eingeleitet. Dabei verdreht sich das Arbeitsende gegenüber dem zu nächst nicht torsionsbelasteten Höhlungsöffnungsrand 4 um einen gewissen Winkelbetrag. Das Arbeitsende 1 kann sich beim ersten Ausführungsbeispiel so weit gegenüber dem Höhlungsöffnungsrand 4' verdrehen, bis die Anschlag schulter 23 gegen die Anschlagflanke 22 des Hülsentei les anschlägt. Ab dann trägt das Hülsenteil 2 zur Dreh momentübertragung bei.
Steckt das Arbeitsende 1 in einem Schraubenkopf 1 und wird auf dem Mehrkantabschnitt 17 ein Drehmoment ausge übt, so wird dieses zunächst über den etwa 10 mm langen Torsionsabschnitt in das Arbeitsende 1 eingeleitet. Dabei verdreht sich das Arbeitsende gegenüber dem zu nächst nicht torsionsbelasteten Höhlungsöffnungsrand 4 um einen gewissen Winkelbetrag. Das Arbeitsende 1 kann sich beim ersten Ausführungsbeispiel so weit gegenüber dem Höhlungsöffnungsrand 4' verdrehen, bis die Anschlag schulter 23 gegen die Anschlagflanke 22 des Hülsentei les anschlägt. Ab dann trägt das Hülsenteil 2 zur Dreh momentübertragung bei.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist es möglich, ein nur 3 mm
starkes Torsionsglied in Form eines Drehfederstabes
mit insbesondere mehrkantförmigem Querschnitt zu verwen
den, dessen wirksame Torsionslänge etwa dreimal so lang
ist, wie seine Stärke. Insgesamt ist das Schraubwerk
zeug nur etwa 25 mm lang.
Die Verbindung des Fesselungsabschnittes 18 im Bereich
des Bodens der Höhlung 4 kann auch anderweitig erfol
gen. Beispielsweise ist es denkbar, den Fesse
lungsabschnitt 18 dort zu verkleben oder zu verschwei
ßen. Auch eine Vernietung kann in Betracht gezogen
werden.
Die in den folgenden Ausführungsbeispielen (Fig. 13-25)
dargestellten Schraubendreherbits besitzen einen
Profilkörper 3. Dieser Profilkörper 3 hat die Quer
schnittsform eines Kreuzes. Das dem Arbeitsende 1 abge
wandte Ende des Profilkörpers 3 steckt in einer Höhlung
4 eines Sechskantrohrabschnittes 2, welcher 1/4 Zoll-Aussenmaß
besitzt, um in standardisierte Futter einge
steckt werden zu können.
Die Höhlung 4 kann einen Boden besitzen. Sie kann aber
auch offen sein. Die Breite des Kreuzabschnittes des
Profilkörpers 3 ist geringer, als der Abstand zweier
gegenüberliegenden Innenwandflächen 4' der Höhlung 4,
so dass der Profilkörper 3 mit Spiel in der Höhlung 4
einliegt. Bei dem in den Fig. 13-17 dargestellten
dritten Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraum zwi
schen dem Kreuzprofil und der Mehrkanthöhlung 4' mit
einem Elastikkörper 5 ausgefüllt. Der Elastikkörper 5
erlaubt eine Verdrehbarkeit des vom Profilkörper 3
ausgebildeten Kerns gegenüber dem vom Sechskantab
schnitt 2 ausgebildeten Mantel. Bei einer derartigen
Tordierung entstehen die in Fig. 16 dargestellten Spal
te 6. Der Elastikkörper 5 besitzt eine genügend hohe
Rückstellkraft, um den Kreuzkörper 5 wieder in die in
Fig. 15 dargestellte Lage zu bringen.
Der Elastikkörper 5 kann vorgefertigt sein, so dass er
zunächst auf den Profilkörper 3 aufgeschoben werden
kann, um dann zusammen mit dem Profilkörper 3 in die
Höhlung 4 eingeschoben zu werden. Bevorzugt besitzt der
Elastikkörper 5 ein gewisses Übermass, so dass er reib
schlüssig in der Höhlung 4 gefesselt ist. Die Stirnsei
te 3' des Sechskantabschnittes 2 kann dabei mit Elastik
material überfangen sein. Dies dient einerseits zur
Stabilisierung des Profilkörpers 3 und andererseits
einer Axialabfederung.
Der Elastikkörper 5 kann auch eine Vielzahl von Stangen
7 oder Rippen ausbilden, die von einer über der Stirn
3' liegenden Fußbereich abragen. Die Stangen können
sich jeweils an die Rippen 8 des Profilkörpers 3 anle
gen. Gleichzeitig liegen die Stangen 7, die einen run
den oder auch eckigen Querschnitt aufweisen können, an
der Innenwandung 4' der Höhlung 4 an. Durch Deformation
wirken diese Stangen dämpfend (Fig. 18, 21).
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn der Profilkör
per 3 eine geringerzählige Symmetrie, beispielsweise
eine vierzählige Symmetrie besitzt, als die Höhlung 4,
welche bevorzugt eine sechszählige Symmetrie aufweist.
Bei dem in den Fig. 19 und 20 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ist der Drehmoment-Einleitungsabschnitt 2
als Sechskanthülse ausgebildet. Im Mittelbereich der
Hülse befindet sich ein Elastikkörper 5. Aus beiden
Stirnöffnungen der Sechskanthülse 2 ragen Arbeitsenden
ein und desselben Profilkörpers 3 heraus. Der Bit kann
somit umwendbar verwendet werden.
Der Elastikkörper kann von einer aushärtbaren Flüssig
keit ausgebildet sein. Diese wird beispielweise zu
nächst in die Höhlung des Sechskantabschnittes einge
füllt. Danach wird der Profilabschnitt des Profilkör
pers 3 dort hineingesteckt. Nach Erstarren der Flüssig
keit ist der Profilkörper 3 elastisch in der Höhlung
des Sechskantabschnittes 2 gefesselt. Bei der Flüssig
keit kann es sich um ein Kunstharz handeln. Die Flüssig
keit kann aber auch eine Metalllegierung sein, die zum
Schmelzen gebracht wird. In die Schmelze wird dann der
Profilabschnitt des Profilkörpers 3 hineingesteckt und
nach dem Erstarren dort gehalten. Zur besseren Fesselung
des Profilkörpers 3 in der Höhlung 4 des Sechskant
abschnittes 2 kann der Profilabschnitt Vorsprünge oder
Hinterschneidungen ausbilden. Derartige Hinterschneid
ungen oder Vorsprüngen kann auch die Seitenwandung der
Höhlung 4 ausbilden, so dass eine formschlüssige Fessel
ung des Profilkörpers 3 an den Sechskantabschnitt 2
mittels des Elastikkörpers 5 gewährleistet ist.
Bevorzugt besitzt der vom Elastikkörper 5 gefesselte
Abschnitt des Profilkörpers 3 eine polygonartige Ge
stalt. Er kann auch als Flachkörper ausgebildet sein.
Bei dem in den Fig. 24 und 25 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel bildet der Elastikkörper 5 einen Dübel 10
aus, welcher aus zwei Hälften besteht. Der Dübel 10
kann um eine Scharnierlinie 11 aufgeklappt werden. Der
Dübel 10 besitzt eine Aussparung, in die formangepasst
der Profilkörper 3 einsteckbar ist. Der Profilkörper 3
bildet Vorsprünge aus. Diese Vorsprünge sind beim Aus
führungsbeispiel gemäß Fig. 12 nahe der Spitze 1 ange
ordnet. Dort ist ein Ringbund 9 vorgesehen, der radial
übersteht und in eine Nut 13 des Dübels 10 eingreift,
so dass der Profilkörper 3 axial gefesselt ist. Der
Dübel 10 überragt den Sechskantabschnitt 2 mit einem
Überstand 12. Die Stirnseite 10' des Dübels 10 stützt
sich beim Gebrauch des Schraubwerkzeuges auf dem Boden
eines Futters ab, so dass Axialkräfte, die auf die
Spitze 1 wirken, in das Futter übertragen werden. Zug
kräfte, die auf den Profilkörper 3 wirken, werden in
die Hinterschneidungen 13 geleitet und über den Über
stand 12 in den im Futter axial gefesselten Sechskantab
schnitt 2.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 25 besitzt der
gefesselte Profilabschnitt des Profilkörpers 3 Flügel
14, die in entsprechenden Aussparungen 13 des Dübels 10
einliegen. Auch dieser Dübel ist zweigeteilt und bildet
eine Trennebene 15 aus.
In einer Variante der Erfindung kann der Elastikkörper
5 unmittelbar auf den Profilkörper 3 im Wege des Spritz
gussverfahrens aufgespritzt werden. Auf den Kunststoff-
Elastikkörper 5 kann in einem zweiten Spritzguss-Schritt
der Sechskantabschnitt 2 aufgespritzt werden.
Der Sechskantabschnitt 2 kann in diesem Falle aus einem
härteren Kunststoff als der Elastikkörper 5 bestehen.
Die Fertigung kann in einer einzigen Kunststoff-Spritz
vorrichtung erfolgen, nämlich im Mehrkomponenten-Spritz
verfahren, bei dem in das Nest zunächst der Profilkör
per 3 eingelegt wird und dann in bekannter Weise dieser
umspritzt wird.
Als Material des Profilkörpers 3 kommt bevorzugt ein
gesintertes Hartmetall in Betracht. Alternativ ist aber
auch ein hartstoffbeschichteter Stahl verwendbar.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe
sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit
auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten
Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung vollin
haltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale
dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung
mit aufzunehmen).
Claims (26)
1. Schraubwerkzeug mit einem Drehmoment-Einleitungsteil
(2) mit einer Höhlung (4) in welcher drehfest ein Pro
filkörper (3) steckt, welcher mit seinem aus der Höh
lung (4) herausragenden Abschnitt das Arbeitsende (1)
zum drehmomentübertragenden Einstecken in die Schraub
werkzeug-Eintrittsöffnung eines Schraubenkopfes ausbil
det, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmoment-Einlei
tungsteil (2) einen normierten Sechskantabschnitt zum
Einstecken des Schraubwerkzeuges in eine Schrau
beraufnahme oder einen Bithalter ausbildet und die
Arbeitsspitze (1) gegenüber dem Höhlungsöffnungsrand
(4') zufolge einer torsionsfähigen Fesselung des Profil
körpers (3) in der Höhlung (4) gegen eine Rückstell
kraft verdrehbar ist.
2. Schraubwerkzeug nach Anspruch 1 oder insbesondere
danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper
(3) einen Torsionsabschnitt (16) besitzt.
3. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) durch Eindrücken
eines mehrkantigen Endabschnittes (18) in den Boden
(4''') der topfförmigen Höhlung (4) an das Drehmoment-Ein
leitungsteil (2) gefesselt ist.
4. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekenn
zeichnet durch einen zwischen einem dem Arbeitsende (1)
benachbarten Drehlager (20, 21) und einem entfernt von
der Öffnung (4') der Höhlung (4) mit dem Drehmoment-Ein
leitungsteil (2) verbundenen Fesselungsabschnitt (18)
sich erstreckenden tordierbaren Abschnitt (16).
5. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Fesselungsabschnitt (18) und
der Torsionsabschnitt (16) von einem etwa 3 mm starken,
insbesondere mehrkantigen Drehfederstab gebildet sind.
6. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der den Torsionsabschnitt (16) mit
Abstand umgebenden Höhlungsabschnitt einem querschnitts
reduzierten, insbesondere einen kreisförmigen Umriss
aufweisenden Schaft (19) zugeordnet ist.
7. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekenn
zeichnet durch eine anschlagbegrenzte Tordierbarkeit
des Torsionsabschnittes (16).
8. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass Drehanschläge (22, 23) im Bereich
des Drehlagers (20, 21) vorgesehen sind.
9. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekenn
zeichnet durch einen Anschlagschultern (23) ausbilden
den Lagerabschnitt (20) des Profilkörpers (3), die mit
winkelversetzten Anschlagflanken (22) der Lagerhöhlung
(21) zusammenwirken.
10. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (20) eine Stufe
(24) ausbildet, die auf dem Rand (4') der Höhlungsöff
nung gleitet.
11. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) mit seinem
von der Rundform abweichenden Querschnittsprofil ela
stisch in der Höhlung (4) des Drehmoment-Einleitungsab
schnittes (2) gefasst ist, deren Querschnittsprofil
ebenfalls von der Rundform abweicht.
12. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3), ein Polygon,
eine Stern- oder Kreuzprofilform ausbildet.
13. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) mittels eines
Elastikkörpers (5) in der Höhlung (4) gehalten ist.
14. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) aus Hartme
tall besteht und insbesondere gesintert ist oder aus
gehärtetem Stahl besteht.
15. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elastikkörper (5) ein dübelar
tiges Einsatzstück ist.
16. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) vom Dübel
(10) mittels in Hinterschneidungen (13) einliegender
Vorsprünge (9, 14) axial gefesselt ist.
17. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der in der Höhlung (4) steckende
Abschnitt des Profilkörpers (3) vom Elastikkörper (5)
isolierend ummantelt ist.
18. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Dübel (10) zwei insbesondere
klappverbundene Hälften aufweist.
19. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elastikkörper (5) von einer
ausgehärteten Flüssigkeit gebildet ist, in welche der
Profilabschnitt (3) vor dem Aushärten eingetaucht ist.
20. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stirnseite (3') des Profilkör
pers (3) vom Elastikkörper (5) überfangen ist.
21. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Profilkörper (3) mit beiden
jeweils als Arbeitsende (1) ausgebildeten Enden aus der
Höhlung (4) ragt.
22. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elastikkörper (5) zwischen den
Rippen (8) des Profilköpers (3) und der Höhlungsinnen
wand (4') liegende Stangen (7) ausbildet.
23. Schraubwerkzeug nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass die Höhlung (4) eine Polygonform
besitzt und insbesondere einen Sechskantquerschnitt
ausbildet.
24. Verfahren zur Herstellung eines Schraubwerkzeuges
gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass in die Höhlung (4) des Drehmoment-Ein
leitungsabschnittes (2) eine elastisch aushärtbare
Flüssigkeit gegeben wird, in welche vor dem Aushärten
der Profilkörper (3) eingetaucht wird.
25. Verfahren zur Herstellung eines Schraubwerkzeuges
nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche
oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sechskantabschnitt (2) um den auf den Profil
körper (3) aufgespritzten Elastikkörper (5) gespritzt
wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines Schraubwerkzeuges
nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche
oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schraubwerkzeug im Mehrkomponenten-Spritzguss-Verfahren
hergestellt wird.
Priority Applications (3)
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