DE6609352U

DE6609352U - Kopfschraube.

Info

Publication number: DE6609352U
Application number: DE6609352U
Authority: DE
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1966-02-21
Filing date: 1967-02-16
Publication date: 1972-04-13
Also published as: SE348266B; GB1163371A; BE705955A; NL6709157A; JPS4913816B1; US3411396A; NL144718B

Description

Dr. A. M c η t ζ e 1 12. Januar 1972

DlpJ.-lng. W. Dahlke L./Ro.
Dipl.-lng.H.-J.Lippert
Patentanwälte

T 22 100/47 a Gbra

ΪΗΕ TORRINGTON COMPANY
Torrington., Conn./USA

<Qcopf se hraube^)

Die Erfindung betrifft eine Kopfschraube, deren Kopf im der Stirnseite eine Mehrzahl von in gleichmäßigen. Wirikelabständen rund um den. Kopf verteilt angeordnete radiale Schlitze axif-

\ weist, die je durch zwei parallel zur Schraubenachse und untereinander parallele Wandflächen sowie eine diese verbindende Bodenfläche gebildet sind.

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Bei einer bekannten Schraube der genannten Art sind sechs in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnete Schlitze vorgesehen, die von einem mittleren ausgesparten Bereich ausgehen, von dem aus die Bodenflächen der Schlitze nach außen in Richtung zur Schaftseite der Schraube hin geneigt sind. Die die Wandflächen der Schlitze verbindenden Schlitzboden sind senkrecht zu den Wandflächen angeordnet und liegen auf einem gemeinsamen gedachten Kegelmantel.

Ferner ist eine Schraube bekannt _t deren Kopf drei radiale Schlitze aufweist, die vom Mittelpunkt der Stirnseite des Schraubenkopfes radial nach außen verlaufen.

Bei diesen bekannten Schrauben ist das maximal übertragbare Drehmoment abhängig von der Größe der Scherfläche. Die Scherebene liegt dabei jeweils in Verlängerung des senkrecht zuden Schlitzwandflächen liegenden Schlitzbodens. Die Größe der Scherfläche und damit das maximal übertragende Drehmoment ist folglich durch den Grundriß der zwischen den Schlitzen stehenbleibenden Materialabschnitte beschränkt. Ferner weisen, die bekannten Schrauben den Nachteil auf, daß das Einrasten des Drehwerkzeugs schwierig ist, da ein Eingriff nur dann erzielt v/erden kann, wenn die WerkzeugblätT;er unmittelbar über den Schlitzen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube zu

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schaffen, bei der ohne Vergrößerung der Schlitzanzahl ein schnelleres, leichteres und zuverlässigeres Eingreifen des Werkzeugs erfolgt und gleichzeitig das maximal übertragbare Drehmoment vergrößert wird, wobei esi insbesondere auf die Vergrößerung des übertragbaren Drehmoments im Einschraubdrehsinn ankommt.

ErfindungsgemäS wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bodenflächen der Schlitze im Einschraubdrehsinn der Schrao.be in Richtung auf den Schaft zu peripher geneigt sind.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Scherebene verlagert, die nunmehr entsprechend der Neigung der Schlitzböden schräg in das Material des Schraubenkopfes hineinläuft und nicht wie bei den bekannten Schraubenköpfen im folgenden Schlitz endet. Zudem wird durch die peripher geneigte Anordnung der Schlitzböden die Elache der im Einschraubdrehsinn liegenden Wandflächen der Schlitze vergrößert, wodurch die Flächenpressung zwischen Schraube und Werkzeug verringert wird. Da das Werkzeug !komplementär zu dem Profil des Schraubenkopfes ausgebildet ist

und somit die Werkseugblätter eine der Neigung der Schraubenböden entsprechende Abschrägung aufweisen, wird auch das Einfassen des Werkzeugs in die Schraubenschlitze erheblich verbessert. Wenn die Werkzeugblätter unmittelbar vor dem Ansetzen des Werkzeugs nicht zu den Schraubenschlitzen fluchten, so wird das Werkzeug in Folge des Auxtreffens seiner schrägen Blattkan-

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ten auf die Händer der Scbranibenschlitze in die richtige Lage gedreht, bei der das Werkzeug in. die Ausnehmungen hineinrutscht.

Bei einer bevorzugten Ausfübxungsfora des erfindungsgeiaäSen Gegenstandes sind die Schlitze um 60° zueinander versetst angeordnet . Die Verwendung von sechs Schlitzen garantiert ein leichtes Eingreifen des Werkzeugs ohne äa£ die Querschnitte der für die Übertragung des Breiuaowients njjt verantwortlichen Katerialabschnitte zwischen den Schlitzen su klein werden.

üia das Eingreifen des Werkzeugs in den Schraubenkopf noch weiter su verbessern kan?j der Schraubenkopf in an sich bekannter Weise einen mittleren ausgesparten Bereich aufweisen, von dem aus die Bodenflachen der Schlitze nach außen in Sichtung zur Schaftseite der Schraube hin geneigt sind.

Zur Erhöhung der Festigkeit des Schraubenkopfes können die Schlitze jeweils radial auäen an einer Stirnwand enden, <iie die jeweiligen einander gegenüberliegenden Wandflächen lsi Bereich. des äußeren Ttofangs des Schraubenkopf es miteinander verbindet, -«as sich günstig auf das fflaxiinal übertragbare Drehmoment auswirkt .

Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ii£ nachfolgenden näher erläutert.

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In den Zeichnungen sind;

Fig. 1 eine Einzelheit der eri indungsgeniäß en

Schraube, aus der die periphere Neigung der unteren !Flächen der Treibschlitze des Schraubenkopfes zu ersehen ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schraubenkopf der Pig. 1, aus der eine mittlere Vertiefung und 6 radiale, drehmomentübertragende Schlitze im Schraubenkopf zu ersehen sind;

Fig. 3 eine Einzelheit im Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 2, aus der die nach innen geneigten V/ände der mittleren Schraubenkopfvertiefung zu ersehen sind, die zur Erleichterung des Ausrichtens eines treibenden Y/erkzeuges ausgebildet sind;

Fig. 4 ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Schraube an der Linie 4-4 der Pig. 2, in der gezeigt ist, wie die Bodenfiächen der Tr^ibscniiteeradiai nach au^en und nach unten in Kichtung auf die Klemmfläche des Schraubenkopfes geneigt sind;

I¹Ig. 5 eine Draufsicht auf den Kopf eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schraube, wobei der Kopf eine mittlere Vertiefung und 6 radiale, drehmomentübertragende Schlitze umfaßt, die jeweils radial außen in Kanalstirnwanden enden;

Pig. 6 eine Einzelheit der in Fig. 3 dargestellten Senkschraube, aus &r die konische Anlageflache des Schraubkopfes gut zu erkennen ist;

ig. 7 ein Schnitt durch die Schraube der Pig. 5 an der Linie 7-7 der Pig. 5, der zeigt, wie die Bodenflächen der Treibschlitze radial nach außen und nach unten in Richtung auf den Schaft der Schraube geneigt sind.

In Pig. 1 ist eine Schraube 6 mit einem Kopf 7 und einem Schaft 8 gezeigt. Der Schraubenschaft 8 umfaßt einen oberen Abschnitt 9> der einstückig mit dem Schraubenkopf 7 an dessen Klemmfläche 10 verbunden ist.

Der Schraubenkopf 7 entspricht in seinen räumlichen Abmessungen einem geeigneter genormten Schraubenkopf, ür umfaßt eine mittlere Vertiefung 11, die von einer unteren. Pläche 12 und

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nach oben auseinanderlaufenden Wandflächen I3 gebildet ist, die an einer oberen fläche 18 des Schraubenkopfes 7 enden.

Sechs radiale, im gleichen Abstand angeordnete (d.h. im Winkel von 60 zueinanderstehende) drehmomentübertragende Schlitze I4 gehen von der mittleren Vertiefung 11 aus. Sie umfassen Seitenwände 15, 16 und eine Bodenfläche 17· Die Bodenfläche 17 verläuft radial schräg nach außen und unten sowie peripher nach unten in Richtung auf die Eleniuf lache 10 des Kopfes 7 der Schraube 6. Die Seitenwände 16, die das treibende Drehmoment von einem treibenden Werkzeug (nicht dargestellt) aufnehmen, bieten damit eine größere Angriffsfläche für die komplementäre Werkzeugfläche als die Seitenwände 15· Damit bietet sich für das treibende W_erkzeug am radialen Endbereich der Seitenwände 16 eine größere Anlagefläche, was eine größere Drehmomentübertragung vom Schraubenkopf 7 auf den Schaft 8 der Schraube 6 ermöglicht. Die Seitenwände 15 und 16 können gemäß der Jarstellung in Fig. 1 in einer senkrechten .Ebene liegen oder leicht geneigt sein (nicht dargestellt) je nach Wunsch, um ein Einschieben und Herausziehen des treibenden Werkzeuges zu erleichtern, ^uch wenn die Bodenf^äche i7 relativ s.ur Kieinmflache IC des Scnraubenkopfe? / innerhalb eines angenäherten Bereiches von

geneigt seinlcann, ist ferner festgestellt worden,

äaj eine periphere Neigung von IC der bodenwand »7 die optimale drehmomentübertragende Charakteristik des Schrauben-

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- 8 kopfes 6 liefert.

Die Seitenwände 15 des Schraubenkopfes 7 weisen eine etwas geringere Fläche im Vergleich, zu den Seitenwänden 16 auf, um die Schraube 6 mittels eines Werkzeugs herausschrauben zu können, das gegenläufig zu der Drehrichtung verwendet wird, wie sie mittels eines treibenden Elementes auf die Seitenwinde 16 einwirkt, so daß das größte Drehmoment in die

In Fig. 5 ist ein weiteres Äusführuügsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schraube 20 darstellt, die einen Kopf 21 und einen Schaft 22 umfaSt.

Der Schraubenkopf 21 umfaßt eine obere Fläche 22 und eine im wesentlichen konische untere Fläche 2>. In der oberen Flächt 22 des Schraubenkopfes 21 ist eine mittige Vertiefung 24 vorgesehen, die durtih eine untere Fiäche 25 und sich nach oben erweiternde Wandflächen 26 gebildet ist, die an der oberen Fläche 22 des Schraubenkopfes 21 enden.

radiale, im gleichen Abstand sueinanderiiegende (d.h. um einen VünkeÄ von bC zueinanderversetzxe) drehmoiaentübertragende Schütze 27 gehen vor. der mittleren Vertiefung aus und stehen mit ihr in Verbindung, und diese Schlitze umfassen jeweils Seitenwände 28 und 30 und eine Bodenflache 3'i .

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Die Seitenwände 28 und 30 des jeweiligen Schlitzes 27 liegen im wesentlichen parallel zueinander.

Die Bodenfläche 31 ist radial nach außen und nach unten von der oberen Fläche 22 des Schraubenkopfes weg und in Richtung auf den Schaft 22 der Schraube 20 geneigt, wie das an deutlichsten aus Pig. 7 zu ersehen ist. öemäö der Darstellung in Fig. 7 kann die Bodenfläche 3I auch so definiert «sein, daß sie radial nach außen und nach unten in Richtung auf eine Ebene geneigt ist, die rechtwinklig zur Längsachse der Schraube 20 liegt un und durch di« Verbindungsstelle des Schraubenkopfes J21 mit dem Schaft 2Si geht. Der Neigungswinkel kann beispielsweise 25° betragen.

Die Bodenflächen 3I sind ferner in peripherer Richtung zwischen den Seitenwänden 28 und 30 nach unten geneigt, wie das am besten, aus Fig. 6 zu ersehen ist. Die periphere Neigung des Schlitzes kann, insbesondere als eine Neigung relativ zu einer Ebene definiert werden, die rechtwinklig zur Längsachse der Schraube 20 im Übergang des Schraubenkopfes 21 in den Schaft 22 liegt und einen Winkel mit dieser Ebene von ca. 10° bei Blickrichtung auf die Mitte der Schraube gemäß der Darstellung in Fig. 6 bildet. Damit bietet sich einem treibenden Element an der Seitenwand 28 eine größere Fläche als an der Seitenwand 30, und zwar wegen der peripheren Neigung der Bodenfläche 3^Ί nach unten.

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Die Schlitze 27 enden jeweils radial außen in einer Stirnwand 32, die die konische Fläche 38 des Kopfes 21 undurchprochen läßt, so daß ein unerwünschtes Aufreißen einer
eingesenkten Gegenflache in einem Element verhindert v/ird, daß die Schraube 20 eingesetzt wird.

Obgleich in den Zeichnungen Schirauben dargestellt sind, die rechtsgängig eingeschraubt werden, versteht es sich, daß
bei einer Schraube mit Linksgewinde die optimale Drehmoment-Übertragung des Schraubenkopfea dann erreicht wird,
wenn die Bodenflächen 17 der Schlitze peripher so geneigt
sind, daß die Seitenwände 15 der Schlitze in Treibrichtung eine größere Anlagefläche als die Seitenwände 16 bieten,
so daß beispielsweise die Übertragung des treibenden Drehmomentes auf den Schraubenschaft 8 der Schraube 6 erleichtert wird.

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Claims

-11 Schutzansprüche

1. Kopfschraube, deren Kopf an der Stirnseite eine Mehrzahl Ton in gleichmäßigen Y/inkelabständen rund um den Kopf verteilt angeordnete radiale Schlitze aufweist, die je durch zwei parallel zur Schraubenachse und untereinander parallele Wandflachen sowie eine diese verbindende Bodenfläche gebildet sind, dadurch gekennzeichnet _s daß die Bodenflächen (17, 31) der Schlitze (H, 27) im Einsehraubdrehsinii der Schraube in Sichtung auf den Schaft zu-f peripher geneigt sind.

2. Kopf schraube nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitze um 60 zueinander versetzt sind.

3. Kopfschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schraubenkopf in an sich bekannter Weise einen mittleren ausgesparten Bereich (11, 24) aufweist, von dem aus dis Bodenflächen (17, 3·) der Schlitze nach auäen in .Richtung zur Schaftseite der Schraube hin geneigt sind.

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4- Kopischraube mit einem der .anspräche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitze (27) jeweils radial au3en an einer Stirnwand (32) enden, die die jeweiligen einander gegenüberliegenden Vfendflächen im Bereich des äußeren ümiangs des Schraubentopfes miteinander verbindet.