DE9313191U1

DE9313191U1 - Kreuzschlitzschraube

Info

Publication number: DE9313191U1
Application number: DE9313191U
Authority: DE
Original assignee: JOH NEP JERGER METALLWAREN
Current assignee: JOH NEP JERGER METALLWAREN
Priority date: 1993-09-02
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2003-09-03
Also published as: ITRM940156U1; ITRM940156V0; IT233700Y1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schrauben werden im allgemeinen als Kreuzschlitzschrauben bezeichnet. Der Schraubenkopf weist zwei orthogonal verlaufende Ausnehmungen in Schlitzform auf. Am weitesten verbreitet sind zwei Schlitzformen, die unter der geschützten Bezeichnung "Phillips" und "Pozidriv" bekanntgeworden sind. Beide Kreuzschlitzformen sind zwischenzeitlich international genormt. Die internationale Norm ISO 4757 wurde in die DIN 7962 eingearbeitet. Dort erhielt die Kreuzschlitzform "Phillips" die Bezeichnung "Form H" und ist durch die Norm DIN 7962 Tl beschrieben. Die Form "Pozidriv" erhielt die Bezeichnung "Form Z" und ist Bestandteil der Norm DIN 7962 T2.

Postbank: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Vilhngen (BLZ 694 70039) 146332 V.A.T. No. DE142989261

Beide Kreuzschlitzf ornien werden für eine Vielzahl von Schrauben verwendet, die ebenfalls genormt sind, wie beispielsweise Senkschrauben (DIN 965), Linsensenkschrauben (DIN 966), Linsensenk-Holzschrauben (DIN 7995), Halbrund-Holzschrauben (DIN 7996), Senk-Holzschrauben (DIN 7997), Linsen-Blechschrauben (DIN 7981), Senk-Blechschrauben (DIN 7982), Linsensenk-Blechschrauben (DIN 7983) und Gewinde-Schneidschrauben (DIN 7516).

Darüber hinaus haben sich Kombinationsformen für Kreuzschlitze etabliert, bei denen einer der beiden Schlitze als durchgehender Schlitz gestaltet ist. Diese Schlitzform hat den Vorteil, daß sie nicht nur für eine Schraubendreherklinge in Kreuzschlitzform geeignet ist, sondern auch von einer einschneidigen Schraubendreherklinge erfaßt werden kann. Derartige Kreuzschlitze finden häufig Anwendung in der Möbelindustrie.

Derartige Schrauben werden im allgemeinen mit Kaltverformungsverfahren hergestellt. Hierzu wird Draht von einem Coil abgezogen und mehrstufig verformt. Hierbei wird nicht nur der Schraubenkopf selbst, sondern auch der Kreuzschlitz kaltgeformt.

Nachteilig bei diesem Herstellverfahren ist der hohe Aufwand, der für die Herstellung der relativ komplizierten Werkzeugsätze erforderlich ist.

Für bestimmte Anwendungsfälle werden deshalb auch spanabhebende Fertigungsverfahren angewendet. Sie sind jedoch auf solche Fälle beschränkt, die aufgrund ihrer Geometrie den

Einsatz einer derartigen Technologie erlauben. So kann beispielsweise eine Schraube mit einem einzelnen durchgehenden Schlitz auf einem Drehautomaten gefertigt werden, wobei der durchgehende Querschlitz mit einem Schlitzfräser angebracht wird. Derartige Fertigungsverfahren sind jedoch nicht zur Herstellung der beschriebenen Kreuzschlitzschrauben geeignet, da die Schlitzgeometrie relativ kompliziert aufgebaut ist.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kreuzschlitzschraube zur Verfügung zu stellen, deren Kreuzschlitz so gestaltet ist, daß er mit üblichen, normgerechten Schraubendreherklingen erfaßt und darüber hinaus spanabhebend hergestellt werden kann.

Gelöst wird dieses Problem mit einer Schraube, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Schraube sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung basiert auf der Idee, die relativ komplizierte, durch die DIN-Norm exakt definierte Kreuzschlitzform durch eine vereinfachte Geometrie nachzubilden, die aber trotzdem von normgerechten Schraubendreherklingen sicher erfaßt werden kann. Die angenäherte Form setzt sich zusammen aus einer zentralen Sacklochbohrung sowie zwei nutförmigen Schlitzen, die mit einem einfachen Schlitzfräser eingebracht werden können. So hat es sich gezeigt, daß je nach gewünschter Ausführungsform des Kreuzschlitzes der Schlitzfräser jeweils lediglich von oben in den Schraubenkopf eingetaucht (herkömmliche Kreuzschlitzform) bzw. zur Bildung des ersten

Schlitzes von oben in den Schraubenkopf eingetaucht und zur Herstellung des zweiten, durchgehenden Schlitzes mit konstanter Eindringtiefe vollständig diametral durch den Schraubenkopf hindurchgeführt (Kombischlitz) werden muß. Die vorausgehende bzw. nachfolgende Anbringung der zentralen Sacklochbohrung ist trivial und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Der auf diese Weise in spanabhebender Fertigung erzielte Kreuzschlitz kann ohne Einbuße an Funktionalität in gewohnter Weise von standardisierten Schraubendreherklingen erfaßt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schlitzfräser von oben in den Schraubenkopf lediglich so weit eingetaucht, daß diametral zu beiden Enden hin zumindest ein dünner Steg stehenbleibt. Dieser jeweils endseitig vorhandene Steg verbindet die einzelnen, stehengebliebenen Sektoren des Schraubenkopfes und erhöht damit dessen Festigkeit. Damit reduziert sich die Gefahr des Abbrechens bzw. Abscherens infolge Torsionsbeanspruchung durch die Schraubendreherklinge. Dies ist insbesondere bei flachen Schraubenköpfen von Vorteil, wie sie häufig als Befestigungsmittel für Möbelbeschläge verwendet werden.

Weitere Vorteile und die Bedeutung der Relation bestimmter Maße untereinander wird nachstehend anhand der Beschreibung zu den Figuren erläutert, die schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben. Im einzelnen zeigen :

Figur 1 Schraubenkopf in Draufsicht,
Figur 2 Schraube im Schnitt und

Figur 3 Grundform des getauchten Schlitzes.

Eine Schraube 1 besitzt einen Schraubenkopf 2 mit einem Kreuzschlitz, welcher gebildet ist aus einer zentralen Sacklochbohrung 30, einem ersten Schlitz 10 und einem hierzu orthogonal verlaufenden zweiten Schlitz 20. Der erste Schlitz 10 ist nutförmig gestaltet und besitzt eine Nutgrundkontur 11, die im Längsschnitt einen kreisbogenförmigen Verlauf zeigt. Durch die zentrale Sacklochbohrung 30 wird der Konturverlauf der Nutgrundkontur 11 im Zentralbereich unterbrochen, d.h. in dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Längsschnitt ein Kreisbogensegment K erkennbar, welches einerseits um die durch den zweiten Schlitz 20 bedingte Aussparung reduziert und durch einen der Sacklochbohrung 30 entsprechenden Abschnitt ergänzt ist.

Das dem Schlitz 10 zugrundeliegende Kreisbogensegment K ist in Figur 3 dargestellt. Es ist definiert durch seine Höhe h, welche der Eintauchtiefe des Schlitzfräsers entspricht. Der Radius des Schlitzfräsers führt unmittelbar zu der dieser Eindringtiefe entsprechenden Sehnenlänge s, die der Länge des Schlitzes 10 an der Oberfläche des Schraubenkopfes 2 entspricht. Der Radius des Schlitzfräsers ist so gewählt, daß das Verhältnis aus Sehnenlänge s zu der Höhe h in etwa im Bereich von 4,5 bis 5,0 liegt. Dies entspricht mathematisch einem Zentriwinkel von etwa 90°. Die auf diese Weise erzielte Nutgrundkontur 11 stellt eine gute Näherung der Schlitzgeometrie dar, wie sie durch die eingangs erwähnten Normen definiert ist.

Weiterhin sind der Radius und die Eintauchtiefe des Schlitzfräsers so gewählt, daß der Schlitz 10 nicht als durchgehender Schlitz ausgeführt ist, sondern jeweils endseitig am Schraubenkopf 2 Stege 8, 9 stehenbleiben, welche jeweils zwei benachbarte Sektoren 5, 6 bzw. 7, 8 miteinder verbinden und für eine erhöhte Stabilität sorgen. Im (hier nicht dargestellten) Fall zweier übereinstimmender Kreissegmentschlitze ergeben sich zusätzliche Stege, so daß alle vier Sektoren 4, 5, 6, 7 miteinander stabilitätserhöhend Verbindung haben.

Bei der Bemessung des Durchmessers d der Sacklochbohrung 30 ist zu berücksichtigen, daß Schraubendreher mit einer Kreuzklinge an ihrem auslaufenden, vorderen Ende einen ausreichend großen Freiraum vorfinden, damit sie möglichst vollflächig an den Flanken der Nuten 10, 20 angreifen können. Dies wird optimal dann erreicht, wenn das Verhältnis von Durchmesser d der Sacklochbohrung 30 zu Sehnenlänge s in etwa 0,45 beträgt. Die auf diese Weise verbleibenden Sektoren 4, 5, 6, 7 besitzen einerseits eine ausreichende Materialdicke, um der Torsionsbeanspruchung beim Anziehen bzw. Lösen der Schrauben 1 standzuhalten, andererseits ist eine ausreichende Angriffsfläche für die Schraubendreherklinge vorhanden.

Eine der Norm gut angenäherte Schlitzbreite ergibt sich, sofern das Verhältnis von Breite b des Schlitzes 10, 20 zu Durchmesser D des Schraubenkopfs 2 in etwa 0,18 beträgt.

Die vorstehend beschriebene Schlitzform ermöglicht die kostengünstige Fertigung von Schrauben mittels spanabhebender Bearbeitung mittels Schaltteller-Automaten und ist auch

und insbesondere für kleinere Fertigungsserien geeignet. Je nach gewünschtem Schraubendurchmesser kann die erforderliche Kreuzschlitzform unter Beibehaltung der oben angegebenen Proportionen variiert werden.

Dipl.-lng. KLAUS WESTPHAL Dr. rer.nat. BERND MUSSGNUG Dr.-lng. PETER NEUNERT Waldstras33 33
D-78048 VS VILLINGEN

Telefon (07721) 56007 Telex 7921573wemud Telefax (07721)55164

Dr. rer. nat. OTTO BUCH N ER

PATENTANWÄLTE European Patent Attorneys Flossmannstrasse 30 a
D-81245 MÜNCHEN

Telefon (0 89) 832446 Telefax (0 89) 834 0966

jer002

FIGURENLEGENDE

1	Schraube
2	Schraubenkopf
4	Sektor
5	Sektor
6	Sektor
7	Sektor
00	Steg
9	Steg
10	erster Schlitz
11	Nutgrundkontur
20	zweiter Schlitz
21	Nutgrundkontur

Sacklochbohrung

Kreissegment

Sehnenlänge

Höhe

Durchmesser des Schraubenkopfs Tiefe des Rechteckschlitzes

Durchmesser der Sacklochbohrung

Postbank: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Ba^k AG Villiiigen (BLZ 694 70039) 146332 V.A.T. No. DE142989261

Claims

Schraube mit einem einen Kreuzschlitz aufweisenden Schraubenkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschlitz gebildet ist aus

a. einer zentralen Sacklochbohrung (30),

b. einem ersten nutförmigen Schlitz (10), dessen Nutgrundkontur (11) im Längsschnitt einen kreisbogenförmigen Verlauf besitzt (Kreissegmentschlitz), sowie

c. einem zweiten nutförmigen Schlitz (20).

Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem dem Kreissegmentschlitz (10) zugrundeliegenden Kreissegment (K) das Verhältnis von Sehnenlänge (s) zu Höhe (h) in etwa im Bereich zwischen 4,5 und 5 liegt.

Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Sehnenlänge (s) zu Durchmesser (D) des Schraubenkopfes (2) in etwa 0,9 beträgt.

Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Durchmesser (d) der Sacklochbohrung (30) zu Sehnenlänge (s) des Kreissegments (K) in etwa 0,45 beträgt.

Postbank: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: D3utsche Bank AG Viilingen (BLZ 69470039) 146332 V.A.T. No. DE142989261

5. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Breite (b) des Schlitzes (10, 20) zu Durchmesser (D) des Schraubenkopfes (2) in etwa 0,2 beträgt.

6. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite nutförmige Schlitz (20) eine Nutgrundkontur (21) mit geradlinigem Verlauf im Längsschnitt aufweist und den Schraubenkopf (2) diametral vollständig durchsetzt (Rechteckschlitz).

7. Schraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (t) des Rechteckschlitzes (20) gleich der Höhe (h) des Kreissegments (K) ist.

8. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite nutförmige Schlitz (20) ein mit dem ersten nutförmigen Schlitz (10) übereinstimmend gestalteter Kreissegmentschlitz ist.