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Die Erfindung betrifft einen hohlen Schraubendrehereinsatz, insbesondere einen Schraubendrehereinsatz, der die Materialeigenschaften effektiv verbessern und die Lebensdauer erheblich erhöhen kann.
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Bei bekannten Schraubendrehereinsätzen [nicht gezeigt], die eine Pufferwirkung entgegen der Krafteinwirkung gewährleistet, sind normalerweise ein Steckteil und ein enghalsförmiges Wirkungsteil so vorgesehen, dass der enghalsförmige Bereich eine Pufferkraft bietet, insbesondere wenn der Schraubendrehereinsatz einer übermäßigen Verformungskraft ausgesetzt ist. Damit ist eine lange Lebensdauer gewährleistet.
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In der Tat ist der oben erwähnte Schraubendrehereinsatz massiv. Außerdem ist die Querschnittsfläche des Enghalsabschnitts viel größer als diejenige des Endabschnitts des Wirkungsteils. Daher findet die Kraftübertragung axial entlang der Mittelachse des Schraubendrehereinsatzes statt. Auf diese Weise ist der Endabschnitt des Wirkungsteils dem maximalen Drehmoment ausgesetzt, was zu größten Schaden führen kann.
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Aus
TW 1334812 ,
TW 496244 und
TW M341583 sind derartige Schraubendrehereinsätze bekannt, bei denen Schlitze bzw. Nuten an der Außenseite des Hauptkörpers des enghalsförmigen Wirkungsteils des Schraubendrehereinsatzes ausgebildet sind, um eine optimale Kraftübertragung zu ermöglichen, wenn der Schraubendrehereinsatz einem Drehmoment ausgesetzt ist. Damit ist ein erhöhter Verformbarkeitswinkel bzw. eine erhöhte Zähigkeit des Wirkungsteils des Schraubendrehereinsatzes gewährleistet. Die oben erwähnten Lösungen sind zwar sehr gut, die strukturelle Integrität des Umfangs des Hauptkörpers des enghalsförmigen Wirkungsteils des Schraubendrehereinsatzes wird jedoch beeinträchtigt. Daher besteht der Nachteil, dass die Scherung überwiegend an der Stelle der Schlitze bzw. Nuten konzentriert ist und somit die Bruchgefahr des Schraubendrehereinsatzes bei unsachgemäßer oder übermäßiger Krafteinwirkung entsteht.
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Aus der
TW M392716 ist ein hohler Schraubendrehereinsatz mit hoher Zähigkeit bekannt, der aus zwei separaten Bauteilen, also einem Hauptkörper und einem Wirkungsteil besteht. Ausgehend vom Hauptkörper erstreckt sich ein Hohlabschnitt mit einer Öffnung, in die das Wirkungsteil eingreift. Das heißt, dass der Hohlabschnitt eine gewisse Länge aufweist, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Aus der Kombination der Komponenten ist deutlich, dass dieser Schraubendrehereinsatz aus zwei separaten Teilen besteht. Ganz egal, wie fest diese beide miteinander verbunden sind, muss die Verbindungsstelle der maximalen Scherbeanspruchung widerstehen. Daher muss man immer befürchten, dass sich diese beiden Teile voneinander trennen. Außerdem ist es schwierig, eine axiale Ausrichtung der beiden Bauteile bei deren Herstellung aufrechtzuerhalten. Dies ist nicht als optimal anzusehen.
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Wie wir alle wissen, dass der Schraubendrehereinsatz ein Werkzeug ist, das hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Daher ist der oben erwähnte herkömmliche Schraubendrehereinsatz mit großflächigem Hohlkörper leicht durch Beanspruchungen verdreht bzw. verformt. Darüber hinaus kann dieser durch Außenkräfte oder Stöße gegen Fremdkörper leicht beschädigt werden, was den Schraubendrehereinsatz funktionsunfähig macht. Daher ist der herkömmliche Schraubendrehereinsatz verbesserungsbedürftig.
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Durch die Erfindung wird ein hohler Schraubendrehereinsatz geschaffen, der einen Steckabschnitt, einen Wirkungsabschnitt und eine Bohrung aufweist, die alle einstückig ausgebildet sind, was die struktur- und umfangsbezogene Integrität gewährleistet. Außerdem wird die ursprüngliche Festigkeit aufrechterhalten. Gleichzeitig wird vermieden, dass die Herstellung erschwert und die Kosten erhöht werden. Daher kann die gewünschte Wirkung in optimaler Weise erreicht werden.
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Außerdem wird durch die Erfindung ein hohler Schraubendrehereinsatz geschaffen, der die Energieeinsparung sowie die Kohlenstoffreduktion bewirkt, wodurch die Anforderung an Umweltfreundlichkeit erfüllt wird. Durch seine längere Lebensdauer kann der sinnlose Verlust solcher Gegenstände vermieden werden. Darüber hinaus wird der bei Herstellung anfallende Personal- und Materialaufwand reduziert.
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Die Erfindung weist insbesondere die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung wird ein hohler Schraubendrehereinsatz bereitgestellt, der einen Steckabschnitt und einen Wirkungsabschnitt aufweist, wobei im Steckabschnitt sich eine Bohrung befindet, die sich ausgehend vom oberen Ende des Steckabschnitts axial nach innen bis hin zum Bereich des Wirkungsabschnitts so erstreckt, dass der Schraubendrehereinsatz hohl und verformbar ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine ausgezeichnete Pufferwirkung erzielbar. Außerdem wird das Ende des Wirkungsabschnitts in optimaler Weise geschützt, um seine Lebensdauer zu erhöhen. Ferner ist die Bohrung mit einem gleichen Durchmesser versehen. Alternativ dazu ist die Bohrung abgestuft ausgebildet.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes;
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2 eine schematische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes gemäß 1;
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3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz, dessen Bohrung mit einem gleichmäßigen Durchmesser versehen ist;
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4 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz, dessen Bohrung abgestuft ausgebildet ist;
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5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes;
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6 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz gemäß 5;
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7 den Zusammenhang zwischen dem Verformungswinkel und dem maximalen Drehmoment im Prüfbericht-Diagramm des zerstörenden Dauerversuches an einem erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz; und
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8 den Zusammenhang zwischen dem Verformungswinkel und dem maximalen Drehmoment im Prüfbericht-Diagramm des zerstörenden Dauerversuches an einem herkömmlichen Schraubendrehereinsatz.
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Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßer Schraubendrehereinsatz 10 einen Steckabschnitt 12 und einen Wirkungsabschnitt 14 auf. Im Steckabschnitt 12 befindet sich eine Bohrung 16, die sich ausgehend vom oberen Ende des Steckabschnitts 12 axial nach innen bis hin zum Bereich des Wirkungsabschnitts 14 so erstreckt, dass der Schraubendrehereinsatz 10 hohl und verformbar ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine ausgezeichnete Pufferwirkung erzielbar, wenn der Wirkungsabschnitt 14 an seinem Ende 141 großen Beanspruchungen bzw. einer Überlastung ausgesetzt ist. Außerdem wird das Ende 141 des Wirkungsabschnitts 14 in optimaler Weise geschützt, um seine Lebensdauer zu erhöhen.
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Gemäß 3 ist die Bohrung 161 mit einem gleichmäßigen Durchmesser versehen. Gemäß 4 ist die Bohrung 162 abgestuft ausgebildet.
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Durch die oben erwähnte Gestaltung findet die Kraftübertragung ausgehend vom Umfang bzw. von der Wandung des Schraubendrehereinsatzes 10 statt, wenn das Ende 141 des Wirkungsabschnitts 14 beansprucht ist. Durch die Bohrung 16 ergeben sich die Spannkraft und die Zähigkeit für eine sachgemäße Verdrehung. Außerdem wird eine gewünschte Wirkung erreicht. Wird der Schraubendrehereinsatz 10 von einem Werkzeug gedreht, wird das Drehmoment über die Wandung des hohlen Steckabschnitts 12 auf das Ende 141 übertragen, um einer Schraube [nicht gezeigt] anzuziehen bzw. zu lösen. Überschreitet dieses Drehmoment eine vorgegebene Belastung für den Schraubendrehereinsatz 10, wird der Wirkungsabschnitt 14 verformt, um das Übermaß über der vorgegebenen Belastung auszugleichen. Damit wird der Schraubendrehereinsatz 10 vor Beschädigung geschützt. Die Schutzwirkung wird insbesondere deutlich, wenn der Schraubendrehereinsatz 10 für eine lange Zeit eingesetzt wird.
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Der Wirkungsabschnitt 14 ist am Ende 141 kreuzförmig, flachförmig, vielkantig oder innenvierkantig ausgebildet. Diese Ausgestaltungen sind aber nicht in der Zeichnung näher eingezeichnet. Das heißt, dass der Schraubendrehereinsatz 10 je nach Formen der unterschiedlichen Schrauben gestaltet sein kann. Dies sind die grundlegende Gestaltung des Schraubendrehereinsatzes 10 und liegen sicherlich im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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In den 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Daraus ist zu entnehmen, dass der Steckabschnitt 12 des Schraubendrehereinsatzes 10 so kleiner ausgebildet ist, dass der enghalsförmige Wirkungsabschnitt 14 deutlich verlängert wird. Damit ist eine stärkere bzw. empfindlichere Verformbarkeit am Wirkungsabschnitt 14 gewährleistet.
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7 und 8 zeigen den verformungsbezogenen Vergleich zwischen einem erfindungsgemäßen hohlen Schraubendrehereinsatz 10 und einem herkömmlichen, enghalsförmigen, massiven Schraubendrehereinsatz. In Prüfbericht-Diagrammen des von einem professionellen Institut durchgeführten, zerstörenden Dauerversuches an beiden Schraubendrehereinsätzen wird der Zusammenhang zwischen dem Verformungswinkel und dem maximalen Drehmoment gezeigt. Aus 7 und 8 ist ersichtlich, dass unter Bedingungen des gleichen Materials und der gleichen Beanspruchung das maximale Drehmoment für den erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz beim 220,46 kg-cm liegt, während dieses für den herkömmlichen Schraubendrehereinsatz jedoch nur bei 220,46 kg-cm liegt. Das heißt, dass sich das maximale Drehmoment für den erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatz gegenüber demjenigen für den herkömmlichen Schraubendrehereinsatz um 4,2% erhöht. Die Verformungswinkel des erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes liegt bei 28,834 Grad, während der herkömmliche Schraubendrehereinsatz einen Verformungswinkel von 23.222 Grad. Das heißt, dass sich der Verformungswinkel des erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes gegenüber demjenigen des herkömmlichen Schraubendrehereinsatzes um 24% erhöht. Bei dem Dauerversuch, der durch zunehmende Beanspruchung vorgenommen wird, dauert es 9 Sekunden, bis der erfindungsgemäße Schraubendrehereinsatz zerstört bzw. abgebrochen ist. Hingegen dauer es nur 4 Sekunden für den herkömmlichen Schraubendrehereinsatz. Daraus ist festzustellen, dass die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Schraubendrehereinsatzes doppel so lang ist wie diejenige des herkömmlichen Schraubendrehereinsatzes. Damit ist eine optimale Anwendbarkeit gewährleistet.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- TW 1334812 [0004]
- TW 496244 [0004]
- TW 341583 M [0004]
- TW 392716 M [0005]
