DE10320655A1

DE10320655A1 - Sabotagegesicherte Schraube und Schraubendreher

Info

Publication number: DE10320655A1
Application number: DE2003120655
Authority: DE
Inventors: Robert Wedding
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: DE10320655B4

Abstract

Eine sabotagegesicherte Schraube (100) mit einem Schaft (120) ist wenigstens in einem endseitigen Abschnitt mit einem Gewindeabsatz (122) versehen und mit einem Kopf (130), in den eine Antriebsausnehmung (110) eingeformt ist, über welche eine Momentenübertragung nur in einer Drehrichtung ermöglicht ist. Die Antriebsausnehmung (110) ist als helixförmige Schraubenwendel ausgebildet und weist, im Querschnitt gesehen, umfänglich am Außenrand der Antriebsausnehmung (110) angeordnete Führungsnuten (111) auf. Die Steigungswinkel aller Führungsnuten (111) sind gleich und jeder Steigungswinkel (beta) ist größer oder gleich 45 DEG . Die Orientierung der Schraubenwendel entspricht der Orientierung des Gewindes am Gewindeabsatz (122').

Description

Die Erfindung betrifft eine sabotagegesicherte Schraube mit einem Schaft, der wenigstens in einem endseitigen Abschnitt mit einem Gewindeabsatz versehen ist und mit einem Kopf, in den eine Antriebsausnehmung eingeformt ist, über welche eine Momentenübertragung nur in einer Drehrichtung ermöglicht ist.
Es sind vielfältige Arten von Antrieben für Schrauben allgemeiner Art bekannt, die in verschiedene Kopfformen, beispielsweise Linsenkopf, Zylinderkopf oder Senkkopf, eingelassen sind. Die Art des Gewindes ist von der Art und Funktion des Antriebs weitgehend unabhängig; die bekannten Antriebe sind sowohl bei Maschinenschrauben wie auch bei selbstschneidenden Holz- oder Schnellbauschrauben erhältlich.
Neben herkömmlichen Schlitz- und Kreuzschlitzantrieben werden Schrauben mit einem Antrieb mit einem Innensechskant- oder Innenvielzahnquerschnitt angeboten, welcher auch unter der eingetragenen Marke TORX bekannt ist. Die letztgenannten Antriebe bei Schrauben ermöglichen durch eine größere Anzahl von Führungsflächen, an denen ein kompatibles Schraubendreherwerkzeug anliegen kann, eine bessere Kraftübertragung als Schlitzantriebe. Außerdem sind die Kanten der Antriebsausnehmung weitgehend parallel zur Schraubenlängsachse ausgerichtet, so dass die Gefahr des Abrutschens des Werkzeugs insbesondere gegenüber Kreuzschlitzantrieben minimiert ist, bei welchen eine dauernde Anpresskraft ausgeübt werden muss, um den Kontakt zwischen Schraubendreher und Schraubenantrieb aufrecht zu erhalten.
Allerdings muss auch bei Innensechskant- oder Innenvielzahnantrieben eine Kraft auf den Schraubendreher ausgeübt werden, um diesen bei der sich in das Gewinde eindrehenden Schraube nachzuführen und so innerhalb der Antriebsausnehmung zu halten. Ein weiterer Nachteil besteht in einigen Anwendungsfeldern darin, dass der Antrieb in beiden Drehrichtungen wirksam ist und Schrauben so auch unbefugt wieder herausgedreht werden können, beispielsweise bei Zäunen, Toren, Türen, die im öffentlichen Raum frei zugänglich sind.
Aus der DE G 84 06 727 U1 ist eine sabotagegesicherte Schraube bekannt, die statt eines Antriebs ein so genanntes Eintreibgewinde im Schraubenkopf aufweist. In dieses Eintreibgewinde der Hauptschraube wird eine Maschinenschraube als Eintreibhilfe eingedreht. Diese zieht sich beim Eindrehen gegen den Grund des Eintreibgewindes fest, so dass das auf die Maschinenschraube ausgeübte Drehmoment auf die Hauptschraube übertragen wird. Soweit die Eintreibhilfe durch gegensinniges Drehen wieder entfernbar ist, ist zwar eine Einbruchsicherheit bzw. Sabotagesicherung dieser Schraube gegeben. Da es aber oft zu einer Verspannung der Eintreibhilfe in dem Eintreibgewinde kommt, bzw. diese Verspannung durch Unbefugte, die die Schraubverbindung lösen wollen, leicht durch reibungserhöhende Mittel herstellbar ist, wird durch gegensinniges Drehen die gesamte Schraube samt der Eintreibhilfe wieder herausgeschraubt.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine sabotagegesicherte Schraube anzugeben, die eine vereinfachte und zugleich sichere Montage ermöglicht, bei der der Schraubendreher nicht im Antrieb verklemmt und bei der somit keine Demontage mit Schraubendrehern möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebsausnehmung als helixförmige Schraubenwendel ausgebildet ist mit im Querschnitt gesehen umfänglich am Außenrand der Antriebsausnehmung angeordneten Führungsnuten, wobei die Steigungswinkel aller Führungsnuten gleich sind und jeder Steigungswinkel größer oder gleich 45° ist und wobei die Orientierung der Schraubenwendel der Orientierung des Gewindes am Gewindeabsatz entspricht.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Antriebsausnehmung als helixförmige Schraubenwendel ausgebildet ist mit im Querschnitt gesehen sternförmig zueinander angeordneten Führungsflächen, wobei die Steigungswinkel aller Führungsflächen gleich sind und jeder Steigungswinkel größer oder gleich 45° ist und wobei die Orientierung der Schraubenwendel der Orientierung des Gewindes am Gewinde entspricht.
Durch die helixförmige Ausrichtung der Führungsnuten oder -flächen des Antriebs, welche in gleicher Orientierung wie das einzuschraubende Gewinde am Gewindeabsatz verlaufen, wird ein kompatibles Schraubendreherwerkzeug mit einer einschraubenden Drehbewegung in den Schraubenkopf hineingezogen, bis der Schraubendreher am Grund der Antriebsausnehmung anliegt. Die sich in das Gewinde einschraubende bzw. sich in den Werkstoff einschneidende Schraube zieht den erfindungsgemäßen Schraubendreher in den Grund der Antriebs ausnehmung. Die Momentenübertragung erfolgt an den Führungsflächen bzw. an in den Führungsnuten.
Erfindungswesentlich ist, dass durch den großen Steigungswinkel eine Selbsthemmung des Schraubendrehers in der Antriebsausnehmung vermieden wird.
Außerdem wird im Verhältnis zur Tiefe der Antriebsausnehmung nur ein kleiner Drehwinkel benötigt, bis der Schraubendreher vollständig in die Antriebsausnehmung eingedrungen ist und eine Momentenübertragung auf die Schraube stattfinden kann. Entsprechend schnell kann nach dem Einschrauben der Schraubendreher wieder aus der Schraube herausgezogen werden.
Besonders bevorzugt ist bei der zweitgenannten Ausführungsform der Erfindung, dass die Antriebsausnehmung wenigstens zwei Führungsflächen aufweist, die sich jeweils im Querschnitt radial erstrecken und die über Bogenflanken miteinander verbunden sind, wobei sich jede Bogenflanke von einer Innenkante einer ersten Führungsfläche bis zu einer Außenkante einer benachbarten Führungsfläche erstreckt. Somit erstreckt sich mit der Führungsfläche nur eine kurze radiale Kante in das Innere der Antriebsausnehmung. In Dreh- und Einschraubrichtung gesehen nach der Innenkante der Führungsfläche springt die die Antriebsausnehmung umhüllende Mantelfläche bogenförmig zurück. Dadurch gleitet ein Schraubendreher beim gegensinnigen Drehen an der Führungsfläche ab, ohne dass ein Formschluss mit der Schraube herzustellen ist.
Vorteilhafterweise ist bei beiden Ausführungsformen der Erfindung eine ungerade Anzahl an Führungsflächen oder Führungsnuten am Umfang der Antriebsausnehmung verteilt angeordnet. Somit können bekannte Schraubendreher mit schlitz- oder kreuzschlitzförmiger Klinge nicht angesetzt werden, da niemals zwei Führungsnuten bzw. -flächen diametral gegenüber liegen, sondern immer einen Winkel ungleich 180° einschließen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schraubendreherwerkzeug zur Montage einer erfindungsgemäßen Schraube und weist einen Kopf und einen Schaft auf. Der Schaft ist als zu der Antriebsausnehmung der Schraube kompatible, helixförmige Schraubenwendel konturiert mit im Querschnitt gesehen sternförmig zueinander angeordneten Führungsflächen oder Führungsflanken, wobei die Steigungswinkel aller Führungsflächen oder Führungsflanken gleich sind und jeder Steigungswinkel größer oder gleich 45° ist.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:
1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht sowie ein kompatibler Schraubendreher;
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube in einer perspektivischen Ansicht;
3 einen Schraubendreher für die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube in einer perspektivischen Ansicht; und
4 die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube in einer Ansicht von oben.
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen sabotagegesicherten Schraube 100 sowie ein dazu kompatibler Schraubendreher 200 dargestellt. Die Schrau be 100 besteht aus einem Schaft 120 mit Gewindeabsatz 122 und einem Kopf 130, in den eine Antriebsausnehmung 110 eingesenkt ist. Der Kopf 130 ist hier als Linsenkopf ausgeführt, bei dem der Ansatz von Zangenwerkzeugen am Umfang erschwert ist. Andere Kopfformen sind möglich, beispielsweise ein Zylinderkopf (vgl. 2), der insbesondere für eine versenkte Anbringungsweise geeignet ist.
Die Antriebsausnehmung 110 weist an ihrem äußeren Umfang Führungsnuten 111 auf, die sich als helixförmige Schraubenwendeln entlang des Umfangs der Antriebsausnehmung 110 erstrecken. Der Steigungswinkel β, gemessen zwischen einer Senkrechten zur Längsachse 101 der Schraube 100 und der Führungsnut 111, ist größer als 45° und beträgt vorzugsweise zwischen 45° – 75°, wodurch eine Hemmung des eingedrehten Schraubendrehers 200 vermieden wird.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen sabotagegesicherten Schraube 100'. Hierbei sind in der Antriebsausnehmung 110' des Kopfes 130' insgesamt fünf Führungsflächen 111.1', 111.2' sternförmig zueinander angeordnet, die sich jeweils radial oder in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 30° zum Radius erstrecken und die über Bogenflanken 112.1', 112.2' miteinander verbunden sind. Eine Bogenflanke 112.1' erstreckt sich jeweils von einer Innenkante 114.1' einer Führungsfläche 111.1' bis zu einer Außenkante 113.2' einer benachbarten Führungsfläche 111.2' (vgl. 4).
Durch die ungerade Anzahl von Führungsflächen 111.1', 111.2' liegen niemals zwei Führungsflächen auf einer Linie, so dass das Ansetzen von herkömmlichen Schraubendreherklingen erschwert ist.
Die Führungsflächen 111.1', 111.2' können im Querschnitt eine nur sehr geringe Breite aufweisen. Da ein Formschluss mit dem in 3 dargestellten kompatiblen Schraubendreher 200' entlang des gesamten Verlaufs jeder Führungsfläche bis in die Tiefe der Antriebsausnehmung 110' herzustellen ist, können auch bei einer geringen Breite jeder Führungsfläche ausreichend große Momente übertragen werden, um die Schraube 100' einzutreiben. Zugleich wird durch die geringe Breite bewirkt, dass bei einem gegensinnigen Drehen zum unbefugten Lösen der Schraube 100' eine Schraubendreherklinge entlang der Bogenflanken 112.1', 112.2' abgleitet und evtl. von der Innenkante 114.2' her die Führungsflächen 111.1', 111.2' plastisch verformt, also den Antrieb zerstört, ohne dass jedoch ein Lösen der Schraube 100' ermöglicht ist.
Ein geeigneter Schraubendreher 200' für die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen sabotagegesicherten Schraube 100' gemäß 2 ist in 3 dargestellt. Dieser umfasst wenigstens einen Kopf 230' und einen Schaft 210'.
Der Schaft 210' ist als zu der Antriebsausnehmung 110' der Schraube 100' kompatible, helixförmige Schraubenwendel konturiert und weist im Querschnitt gesehen sternförmig zueinander angeordnete Führungsflächen 211.1', 211.2' auf. Der Steigungswinkel β aller Führungsflächen 211.1', 211.2' ist untereinander gleich und beträgt jeweils mehr als 45°. Die Führungsflächen 211.1', 211.2' sind über Bogenflanken 212.1', 212.2' miteinander verbunden.

Claims

Sabotagegesicherte Schraube (100) mit einem Schaft (120), der wenigstens in einem endseitigen Abschnitt mit einem Gewindeabsatz (122) versehen ist und mit einem Kopf (130), in den eine Antriebsausnehmung (110) eingeformt ist, über welche eine Momentenübertragung nur in einer Drehrichtung ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsausnehmung (110) als helixförmige Schraubenwendel ausgebildet ist mit im Querschnitt gesehen umfänglich am Außenrand der Antriebsausnehmung (110) angeordneten Führungsnuten (111), wobei die Steigungswinkel aller Führungsnuten (111) gleich sind und jeder Steigungswinkel (β) größer oder gleich 45° ist und wobei die Orientierung der Schraubenwendel der Orientierung des Gewindes am Gewindeabsatz (122') entspricht.
Sabotagegesicherte Schraube (100') mit einem Schaft (120'), der wenigstens in einem endseitigen Abschnitt mit einem Gewindeabsatz versehen ist und mit einem Kopf (130'), in den eine Antriebsausnehmung (110') eingeformt ist, über welche eine Momentenübertragung nur in einer Drehrichtung ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsausnehmung (110') als helixförmige Schraubenwendel ausgebildet ist mit im Querschnitt gesehen sternförmig zueinander angeordneten Führungsflächen (111.1', 111.2'), wobei die Steigungswinkel aller Führungsflächen (111.1', 111.2') gleich sind und jeder Steigungswinkel größer oder gleich 45° ist und und wobei die Orientierung der Schraubenwendel der Orientierung des Gewindes am Gewinde entspricht.
Sabotagegesicherte Schraube (100') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsausnehmung (110') wenigstens zwei Führungsflächen (111.1', 111.2') aufweist, die sich jeweils im Querschnitt radial erstrecken und die über Bogenflanken (112.1', 112.2') miteinander verbunden sind, wobei sich jede Bogenflanke (112.1') von einer Innenkante (114.1') einer ersten Führungsfläche (111.1') bis zu einer Außenkante (113.2') einer benachbarten Führungsfläche (111.2') erstreckt.
Sabotagegesicherte Schraube (100') nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Führungsflächen (111.1', 111.2') zwischen Innen- und Außenkante (114.1', 113.1') der Führungsflächen (111.1', 111.2') das 0,1 bis 0,2fache des Radius' des Innenkreises der Antriebsausnehmung (110') beträgt.
Sabotagegesicherte Schraube (100') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine ungerade Anzahl an Führungsflächen (111.1', 111.2') oder Führungsnuten (111) am Umfang der Antriebsausnehmung (110; 110') verteilt angeordnet ist.
Sabotagegesicherte Schraube (100') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (β) zwischen 45° – 75° beträgt.
Sabotagegesicherte Schraube (100, 100') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsausnehmung (110; 110') an ihrem unterem, zum Schaft (120, 120') gewandten Ende konisch zulaufend ist.
Schraubendreherwerkzeug (200; 200') zur Montage einer sabotagegesicherten Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Kopf (230; 230') und einem Schaft (210; 210'), dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (210; 210') als zu der Antriebsausnehmung (110; 110') der Schraube (100, 100') kompatible, helixförmige Schraubenwendel konturiert ist mit im Querschnitt gesehen sternförmig zueinander angeordneten Führungsflächen (211.1', 211.2') oder umfänglich am Außenrand der Antriebsausnehmung (110) angeordneten Führungsflanken (211), wobei die Steigungswinkel (β) aller Führungsflächen (211.1', 211.2') oder Führungsflanken (211) gleich sind und jeder Steigungswinkel (β) größer oder gleich 45° ist.
Schraubendreherwerkzeug (200') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (210') wenigstens zwei Führungsflächen (211.1', 211.2') aufweist, die sich jeweils im Querschnitt radial erstrecken und die über Bogenflanken (212.1', 212.2') miteinander verbunden sind, wobei sich jede Bogenflanke (212.1') von einer Innenkante einer ersten Führungsfläche (211.1') bis zu einer Außenkante einer benachbarten Führungsfläche (211.2') erstreckt.
Schraubendreherwerkzeug (200; 200') nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Schaftes (210; 210') konisch zulaufend ist.