DE19806662C1 - Kupplung zur Verbindung eines Schraubwerkzeuges mit einer Schraube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur bedarfsweisen Verbindung eines Schraubwerkzeuges mit einer einen Kopf aufweisenden Schraube, wobei am Schraubwerkzeug ein erstes Rastelement und im Schraubenkopf ein zweites, als Ausnehmung ausgebildetes Rastelement vorgesehen sind, und die zylindersymmetrisch zur Drehachse der Schraube/des Schraubwerkzeugs ausgebildeten Rastelemen­ te beim Ansetzen des Schraubwerkzeugs an den Schrauben­ kopf miteinander verrasten.

Bei der Handhabung von Schrauben werden insbesondere beim Ansetzen der Schrauben bis zum sicheren Einfassen der Schraube im Gegengewinde beide Hände des Monteurs benötigt. Dabei wird mit der einen Hand die Schraube in entsprechender Ausrichtung vor der einzuschraubenden Position festgehalten und mit der anderen Hand das Schraubendrehwerkzeug, beispielsweise ein Schrauben­ zieher, ein Elektroschrauber oder eine "Knarre" betätigt. An unzugänglichen Stellen, bei Platzmangel oder sonstigen erschwerten Bedingungen ist ein Fest­ halten der Schrauben mit der zweiten Hand häufig nicht möglich oder gefährlich. Bei solchen Problemfällen und auch dann, wenn die Montage senkrecht nach unten ausge­ führt werden soll, bedarf es einer Verbindung zwischen Schraube und Schraubendrehereinsatz, damit eine ein­ händige Montage ermöglicht wird.

Es ist bekannt, den Schraubendrehereinsatz zu magnetisieren, um so die einzuschraubende Schraube an den Schraubendrehereinsatz anhaften zu lassen. Nachtei­ lig an dieser Methode aus der Praxis ist, daß bei nicht/oder nur gering magnetisierbaren Schrauben keine Haftung bzw. keine ausreichende Haftung vorhanden ist. Ferner ist die Anhaftung auch bei Eisenschrauben relativ schwach, so daß eine am Schraubendrehereinsatz anhaftende Schraube häufiger unbeabsichtigt abfällt. Insgesamt wird somit nur ein bedingter Montagevorteil mit einem magnetisierten Schraubendrehereinsatz erreicht. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß in magnetisch sensibler Umgebung der Einsatz magneti­ sierter Schraubendreher nicht zulässig ist.

Als weitere Montagehilfe aus der Praxis ist es bekannt, die Schraubendreherspitze mit Klebstoff zu benetzen, um so ein Anhaften der einzuschraubenden Schraube am Schraubendreher zu erreichen. Diese Methode wird z. B. bei der Montage von Leichtmetallschrauben im Flugzeug­ bau verwendet. Nachteilig ist auch hier, daß die Haft­ kraft relativ gering ist, so daß anhaftende Schrauben leicht vom Schraubendrehereinsatz abfallen. Ferner ist nachteilig, daß das Benetzen des Schraubendreher­ einsatzes einen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordert und mithin die Montagezeit verlängert.

Aus der DE 40 31 363 A1 ist eine Bohrschraube mit Schraubenkopf und Gewindeteil bekannt, bei der der Schraubenkopf eine axiale Vertiefung mit einer umlaufenden Innennut aufweist. In diese Innennut soll ein Greiforgan des bevorzugt elektrisch angetriebenen Bohrwerkzeugs lediglich durch Federkraft betätigt oder mit längs beweglichen Kegelringen, Spreizkegeln oder dgl. hintergreifend einrasten. Damit soll eine schnelle und sichere Handhabung der Schraube am Bohrschrauber und ein fester Halt am Bohrwerkzeug erreicht werden. Nachteilig ist, daß die bedarfsweise Kupplung durch beweglich gehalterte Greiforgane und/oder Keilelemente am Bohrwerkzeug aufwendig konstruiert ist. Die relativ empfindlichen Greiforgane und die Mechanik können zudem im rauhen Alltagseinsatz leicht beschädigt werden, so daß es zu Funktionsstörungen kommen kann. Neben hohen An­ schaffungskosten müssen auch entsprechende Wartungs­ kosten kalkuliert werden.

Darüber hinaus ist aus der DE 37 23 443 A1 eine Sicher­ heitsschraube mit Werkzeug bekannt, bei der anstatt des normalen Schraubenlängsschlitzes ein schwalbenschwanz­ artiger Ausschnitt im Schraubenkopf vorgesehen ist, in den ein daran angepaßtes Schraubwerkzeug eingreift. Das Schraubwerkzeug besitzt ähnlich zur DE 40 31 363 A1 Backen, die durch eine verschiebbare Zunge ein Hinter­ greifen des Schwalbenschwanzes bewirken und somit die Schraube sicher halten. Dieser Gegenstand besitzt folglich ebenso die vorgenannten Nachteile.

Ferner sind aus der DE 40 35 060 A1 und dem DE 89 14 366 U1 Schraubendreher-Schraubenverbindungen mit Ein­ richtungen zur Führung und/oder Ausrichtung der Schraube bekannt. Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht zum Verrasten einer Schraube am Schraubwerkzeug ausge­ legt, sondern dienen lediglich dem Unterbinden des Herausrutschens des Schraubenziehers beim Schrauben.

Ausgehend von der DE 40 31 363 A1 ist es daher Aufgabe der Erfindung eine Kupplung für die Handhabung von Schrauben anzuge­ ben, die eine leichte Handhabung und insbesondere einhändige Arbeitsweise ermöglicht und dabei einfach und robust konstruiert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer eingangs genannten Kupplung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch das Einrasten des Schraubenkopfes am entsprechenden Schraubwerkzeug kann der Monteur das Schraubwerkzeug einhändig handhaben, wobei die derart daran angekuppelte Schraube fest mit dem Schraubwerk­ zeug verbunden ist und mittels des Schraubwerkzeugs in eine Schraubposition gebracht werden kann. An unzugäng­ lichen Stellen bzw. bei Platzmangel wird die Schraube sicher zur Einschraubposition an dem Schraubwerkzeug verrastet geführt. Ein unbeabsichtigtes Abfallen der Schraube wird aufgrund der Rastung vermieden. Nach dem Einschrauben der Schraube mit dem Schraubwerkzeug kann das Schraubwerkzeug durch axialen Zug entkoppelt werden. Die Rastelemente sind zylindersymmetrisch zur Drehachse der Schraube/des Schraubwerkzeugs ausge­ bildet, damit eine Ausrichtung der Rastelemente zuein­ ander nicht nötig ist und die zum Einkuppeln und Entkuppeln der Verbindung nötigen Kräfte zentrisch zur Drehachse aufgenommen werden. Dadurch, daß das erste Rastelement ein kugelförmiger Vorsprung und das zweite Rastelement eine zur Aufnahme des kugelförmigen Vor­ sprungs ausreichende Ausnehmung sind, wobei eine den kugelförmigen Vorsprung umgreifende umlaufende Rastnase vorgesehen ist und die Rastnase einen geringfügig kleineren Durchmesser als der kugelförmige Vorsprung hat, wird eine sich selbst zentrierende Kupplung geschaffen, die eine entsprechend den gewählten Dimensionen bestimmbare Haltekraft der Rastung hat.

Die Rastelemente sind außerdem leicht herstellbar. Wenn der kugelförmige Vorsprung einstückig mit dem Schraubwerkzeug und aus dem gleichen Material wie dieses hergestellt ist, weist die Kugel eine dem Werkzeug entsprechende Festigkeit auf, wobei der kugelförmige Vorsprung beispielsweise spanabhebend am gleichen für die Herstellung des Werkzeugs erforderlichen Gerät hergestellt werden kann. Vom zu verwendenden Rundmaterial muß lediglich ein um die Vorsprunghöhe längerer Stab vorgesehen werden.

Die Ausnehmung beim Formen des Schraubenkopfes wird beispielsweise im gleichen Arbeitsgang mit der Ausbildung des Schlitzes, Kreuzschlitzes oder Innensechskantes ausgebildet. Das Werkzeug zum Kalt- oder Warmpressen muß lediglich die zur Ausbildung der Ausnehmung erforderliche Negativform zusätzlich aufweisen. Dabei kann die umlaufende Rastnase beispielsweise durch zusätzliches Stauchen des Schraubenkopfes an der Ausnehmung erzeugt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht,teilweise geschnitten entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie I-I einer erfindungsgemäßen Schraube,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Schraubenkopf der in Fig. 1 dargestellten Schraube,

Fig. 3 eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeuges und

Fig. 4 das Schraubwerkzeug der Fig. 3 und die Schraube der Fig. 1 im gekuppelten Zustand.

In den Fig. 1 bis 4 ist am Beispiel von Kreuzschlitzschrauben und einem entsprechenden Kreuzschlitzschraubendreher die Erfindung erläutert.

In Fig. 1 ist der obere Teil einer Schraube 1 teilweise geschnitten dargestellt. Die Schraube 1 weist einen Schaft 11 mit daran ausgebildetem Gewinde 12 und einen Schraubenkopf 13 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schraubenkopf 13 als Senkkopf ausgebildet.

In der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht ist ein normgemäßer Kreuzschlitz 14 dargestellt. Am schaftseitigen Ende der Einformung des Kreuzschlitzes 14 ist eine Ausnehmung 15 vorgesehen, die beispielsweise pfannenförmig ist. Der Durchmesser der Ausnehmung 15 ist an seinem Übergangsbereich zum Kreuzschlitz 14 geringfügig mit einer umlaufenden Rastnase 16 verringert.

In Fig. 3 ist das zur Schraube 1 passende Schraubwerkzeug 2 in Teilansicht dargestellt. Das Schraubwerkzeug 2 kann ein Schraubendreher, ein Elektroschrauber, ein sogenannter "Schraub-Bit" oder ein ähnliches Schraubwerkzeug sein.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist von dem Schraubwerkzeug 2 die Spitze eines Kreuzschlitzschraubendrehers dargestellt. Das Schraubwerkzeug 2 besteht aus einem Schaft 21, der am dargestellten freien Ende eine Kreuzklinge 22 aufweist. An der Spitze der Kreuzklinge 22 ist ein Vorsprung 23 ausgebildet, der die Form einer "3/4-Kugel" hat. Durch die Ausbildung des Vorsprungs 23 als "3/4-Kugel" ist zwischen Kreuzklinge 22 und Vorsprung 23 eine Einschnürung 24 ausgebildet.

In Fig. 4 ist die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schraube 1 am in Fig. 3 dargestellten Schraubwerkzeug 2 angekuppelt dargestellt. Dabei ist der als Kugel ausgebildete Vorsprung 23 der Kreuzklinge 22 in die Ausnehmung 15 unterhalb des Kreuzschlitzes 14 der Schraube 1 eingetaucht. In die zwischen 3/4-ku­ gelförmigem Vorsprung 23 und der Kreuzklinge 22 ausgebildeten Einschnürung 24 ist die umlaufende Rastnase 16 der pfannenförmigen Ausnehmung 15 eingerastet.

Der freie Durchmesser der umlaufenden Rastnase 16 an der Ausnehmung 15 in der Schraube 1 hat beispielsweise einen um 1/200 mm geringeren Durchmesser als der Außendurchmesser der den Vorsprung 23 bildenden Kugel. Damit ist gewährleistet, daß ein sicheres Einrasten der Schraube 1 am Schraubendreher 2 erfolgt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise mit der erfindungsgemäßen Kupplung beschrieben.

Die vom Monteur einzuschraubenden Schrauben 1 werden bevorzugt in einer Halterung bevorratet und bereitgestellt. Die Halterung, die beispielsweise aus flexiblen Kunststoff hergestellt ist, hält die Schraubenschäfte 11 in in der Halterung ausgebildeten Ausnehmungen leicht klemmend bereit.

Der Monteur nimmt eine einzuschraubende Schraube 1 von der Halterung auf, in dem er sein Schraubwerkzeug 2 mit dem Schraubendrehereinsatz in den Schraubenkopf 13 eindrückt, bis die Schraube 1 mit der umlaufenden Rastnase 16 in die Einschnürung 24 des Schraubwerkzeuges 2 einrastet und somit an das Schraubwerkzeug angekuppelt ist.

Da die Haltekraft der in der Halterung bereitgestellten Schraube in der Ausnehmung geringer ist als die Haltekraft der Kupplung zwischen Schraube 1 und Schraubwerkzeug 2, kann die Schraube 1 mit dem Schraubwerkzeug 2 aus der Halterung entnommen werden und zur Einschraubposition geführt werden. Dabei wird ein Herabfallen der Schraube durch die Rastverbindung zwischen Schraubwerkzeug 2 und Schraube 1 verhindert.

Der Monteur kann nun weiterhin einhändig die Schraube an der Einschraubposition ansetzen und in erheblich vereinfachter Handhabung festziehen. Nach dem Einschrauben der Schraube wird durch leichten axialen Zug die Rastung gelöst, womit weitere Schrauben an das Schraubwerkzeug gekuppelt werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Kupplung werden sowohl Montage- wie auch Demontagezeiten erheblich verkürzt. Darüberhinaus werden Beschädigungen an empfindlichen Maschinen durch herabfallende Schrauben vermieden. Die Erfindung ist auch in magnetisch sensibler Umgebung sowie für Schrauben und/oder Schraubwerkzeuge aus Nichteisenmaterial anwendbar.

Die Erfindung ist nicht auf Kreuzschlitz­ schrauben beschränkt, sondern vielmehr für alle Schraubenarten mit dem zugehörigen Schraubwerkzeug anwendbar. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Kupplung bei Schlitzschrauben, Innen- und Außensechskantschrauben sowie Abwandlungen hiervon angewendet werden. Bei Außensechskantschrauben kann beispielsweise ebenfalls im Schraubenkopf die entsprechende Ausnehmung vorgesehen werden, wobei am Schraubwerkzeug, beispielsweise einer Stecknuß zentrisch auf entsprechender Höhe ein kugelförmiger Vorsprung vorgesehen werden muß.

Claims (3)

1. Kupplung zur bedarfsweisen Verbindung eines Schraubwerkzeuges (2) mit einer einen Kopf (13) aufweisenden Schraube (1), wobei am Schraubwerkzeug (2) ein erstes Rastelement (23, 24) und im Schraubenkopf (13) ein zweites, als Ausnehmung (15) ausgebildetes Rastelement (15, 16) vorgesehen sind, und die zylindersymmetrisch zur Drehachse der Schraube (1)/des Schraubwerkzeugs (2) ausgebildeten Rastelemente (15, 16, 23, 24) beim Ansetzen des Schraubwerkzeugs (2) an den Schraubenkopf (13) miteinander verrasten, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rastelement (24, 24) ein kugelförmiger Vorsprung (23) und das zweite Rastelement (15, 16) eine zur Aufnahme des kugelförmigen Vorsprungs (23) ausreichende Ausnehmung (15) ist, wobei an der Ausnehmung (15) eine den kugelförmigen Vorsprung (23) umgreifende umlaufende Rastnase (16) vorgesehen ist und die Rastnase (16) einen geringfügig kleineren Durchmesser als der kugelförmige Vorsprung (23) hat.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Vorsprung (23) einstückig mit dem Schraubwerkzeug (2) und aus dem gleichen Material wie dieses hergestellt ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) beim Formen des Schraubenkopfes (13) hergestellt wird.