DE966764C - Verfahren zur Herstellung von Schraubenziehern fuer Schrauben und aehnliche Maschinenelemente, die im Kopf eine Vertiefung mit mehreren radialen Schlitzen haben - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. SEPTEMBER 1957

G 320

Die Erfindung betrifft einen Schraubenzieher für den Gebrauch bei Schrauben u. dgl. Befestigungselementen, im folgenden kurz »Schrauben« genannt, deren Kopf mit einer Vertiefung versehen ist, die von der Kreisform abweicht und mehrere radiale Schlitze sowie zwischen den Schlitzen sich erstreckende Rippen aufweist. Diese Formgebung hat den Vorteil, daß ein hohes Drehmoment von dem Schraubenzieher auf den Schraubenkopf ohne Gefahr des Abrutschens übertragen werden kann, setzt jedoch eine gute Anlage der Spitze des Schraubenziehers in der Vertiefung des Schraubenkopfes und damit eine genaue Herstellung mit kleinsten Toleranzen voraus.

Bisher wurde diese Art Schraubenzieher aus massivem Rundstahl hergestellt und die Spitze durch Fräsen ausgearbeitet. Diese Bearbeitung ist jedoch teuer, besonders wenn sie mit der gewünschten Genauigkeit erfolgen soll, denn es treten hierbei leicht Ungenauigkeiten infolge fehlerhafter Einstellung des Fräsers oder des Werkstücks oder infolge abgenutzter oder ungenau nachgeschliffener Fräser auf, so daß bei der Herstellung der Schraubenzieher nach diesem Verfahren mit einem hohen Ausschußprozentsatz zu rechnen ist.

Die Erfindung ermöglicht demgegenüber eine erhebliche Verbesserung der Genauigkeit bei gleichzeitiger Verbilligung der Herstellung, sie hat

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ein Verfahren zur Herstellung von Schraubenziehern der angegebenen Art zum Gegenstand, das im wesentlichen darin besteht, daß zumindest das vordere Ende der Schraubenzieherklinge auf einen dem Umriß der Vertiefung an der Oberfläche des Schraubenkopfes annähernd entsprechenden Querschnitt gebracht wird und daß die Spitze' der Klinge, beispielsweise durch Schleifen oder Hobeln, an den äußeren Flanken des Kreuzschlitzprofils konisch vorgeformt und im Kaltpreßverfahren durch Eindrücken in der Längsrichtung der Klinge in ein der Form der Vertiefung entsprechendes Gesenk fertiggeformt wird. Auf diese Weise wird nun nicht nur eine größere Maßhaltigkeit bei geringerem Kostenaufwand erreicht, sondern zusätzlich auch der weitere wichtige Vorteil erzielt, daß das Material an der Oberfläche der Schraubenzieherspitze verdichtet und damit gehärtet und geglättet wird und so die Haltbarkeit und die Gebrauchsdauer des Schraubenziehers in nennenswertem Maße erhöht wird.

Es ist an sich bekannt, Schraubenzieherklingen mit flacher Spitze in zwei quer zur Längsrichtung der Klinge gegeneinander bewegliche Gesenkhalf ten zu pressen. In dieser Weise ist jedoch die Herstellung von Schraubenziehern im Sinne der Erfindung mit entsprechender Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit offensichtlich nicht möglich.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Schraubenzieherklinge aus einem Profilstab mit einem im Umriß der Vertiefung an der Oberfläche des Schraubenkopfes annähernd entsprechenden Querschnitt, der im Kehlgrund vorzugsweise abgerundet ist, hergestellt wird. Durch diese Verwendung eines profilierten Ausgangsmaterials wird die Anformung der Schraubenzieherspitze vereinfacht, während andererseits der abgerundete Kehlgrund zwischen den Rippen des Profils der Klinge des Schraubenziehers eine ausreichende Verdrehungsfestigkeit bewahrt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der nachstehenden Be-Schreibung derselben.

Fig. ι stellt einen Schraubenzieher gemäß der Erfindung in Seitenansicht dar;

Fig. 2 zeigt in Draufsicht eine typische Form der Schraubenkopfausnehmung, bei welcher der in Fig. ι dargestellte Schraubenzieher verwendet wird;

Fig. 3 zeigt schaubildlich den Querschnitt einer

Profilstange, wie sie für die Fertigung von Schraubenziehern gemäß Fig. 1 verwendet wird; Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab das Ende eines teilweise vorgeformten Schraubenziehers;

Fig. 5 zeigt den Querschnitt durch ein Gesenk, das beim Verfahren gemäß der Erfindung Verwendung findet.

Fig. 6 zeigt in vergrößerter Seitenansicht das Ende samt der Spitze eines Schraubenziehers gemäß der Erfindung in der Ausführung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 ist ein Querschnitt nach der Linie J-J in Fig. 6.

Fig. 2 in der Zeichnung zeigt eine typische Form der Ausnehmung im Kopf der Schraube, bestimmt für den Gebrauch eines Schraubenziehers gemäß der Erfindung. Der Kopf der Schraube ist mit einer im allgemeinen konischen Ausnehmung 13 ausgestattet, von der eine Mehrzahl von radialen Schlitzen ausgehen. Die Schlitze sind außen durch die Wände 14 begrenzt, die innenseitig gegen den Boden des Schlitzes und damit gegen die Drehachse der Schraube geneigt sind. Seitlich sind die Schlitze durch die gegenüberliegenden Wände 15 begrenzt, die in die paarweise zueinander geneigten Wandteile 16 zwischen je zwei benachbarten Schlitzen übergehen. Die einander gegenüberliegenden Wände 15 divergieren voneinander von ihren radial am weitesten außen liegenden Teilen gegen die Achse der Schraube und laufen nach innen, dort, wo sie die Außenwand 14 treffen, gegeneinander zusammen. Die Wandteile 16 laufen gleichfalls nach innen in der Richtung gegen den Boden der Ausnehmung im Schraubenkopf zusammen. Der Boden 17 der Ausnehmung ist konkav gestaltet.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß die benachbarten Schlitze der Ausnehmung voneinander durch Metallrippen getrennt sind, die von den Wänden 15, 16 gebildet sind.

Die Schraubenkopfausnehmung gemäß Fig. 2 ist mit vier im Kreis um die zentrale Eintiefung angeordneten Schlitzen ausgestattet, doch können auch, wenn erwünscht, mehr als vier Schlitze vorgesehen werden.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine profilierte Stange für die Herstellung von Schraubenziehern gemäß der Erfindung.

Die Stange umfaßt eine Mehrzahl, im vorliegenden Fall vier, im rechten Winkel gegeneinander versetzte radiale Flügel 18, die der Anordnung der Schlitze im Kopf der Schraube entsprechen, so daß der Querschnitt der Stange im wesentlichen kreuzförmig ist.

Die Flügel 18 sind von den gegenüberliegenden Seitenflächen 19 und einer Außenfläche 20 sowie einer Hohlkehle 21 begrenzt, die sich zwischen je zwei benachbarten Flügeln 18 erstreckt. Die Flächen 19, 20 und 21 laufen sämtlich parallel zur Längsachse der Stange. Die Seitenflächen 19 divergieren von der Außenfläche an und insbesondere gegen die Stangenachse zu, so daß das Werkzeug einen relativ starken Kernquerschnitt 22 erhält. Das ist von erheblicher Bedeutung, damit der Schraubenzieher eine hinreichende Torsionsfestigkeit hat und sein Schaft beim Anziehen von Schrauben nicht eine unerwünschte Verwindung erfährt. Dabei ist für den Querschnitt der Stange nur eine rohe Annäherung an die Ouerschnittform der Schraubenkopf ausnehmungen erforderlich, und ein beträchtliches Spiel ist zulässig. Vorzugsweise soll aber der maximale Durchmesser der Stange dem maximalen Durchmesser der Schraubenkopfausnehmung am oberen Ende derselben ent-

sprechen, und die Dicke der Flügel 18 soll im wesentlichen gleich sein der Breite der Schlitze zwischen den Seitenwänden 15 der Ausnehmung im Kopf der Schraube gemäß Fig. 2. Der Rohstab kann in großen Längen entweder im Kaltwalzverfahren unter Verwendung profilierter Walzen oder im Ziehverfahren unter Verwendung geeigneter Ziehwerkzeuge hergestellt werden. Wenn erwünscht, kann der Stab auch durch Walzen in einer Rohform hergestellt und auf seine endgültigen erwünschten Abmessungen durch Ziehen gebracht werden. Der so gefertigte Stab kann in großen Längen dem Hersteller der Schraubenzieher geliefert werden, der die restliche Fertigung vornimmt.

Für die Herstellung von Schraubenziehern für Schraubenköpfe gemäß Fig. 2 wird zuerst das Ende der Stange entweder durch Schleifen oder durch Hobeln konisch geformt, wie dies in Fig. 4 ersichtlich ist, wo die äußeren Endflächen der Flügel 18 so abgeschrägt sind, daß die Flächen 24 entstehen, die unter einem Winkel geneigt sind, der im wesentlichen dem Neigungswinkel der Wände 14 (Fig. 2) in der Vertiefung des Schraubenkopfes entspricht. Der Kernquerschnitt der Stange ist gleichfalls konisch zulaufend geformt, wie dies bei 25 in Fig. 4 angedeutet ist, wobei der Konuswinkel im wesentlichen mit der Neigung der Bodenwände 17 übereinstimmt, welche die Ausnehmung des Schraubenkopfes begrenzen. Diese Zurichtung des Stabendes kann auf einem Automaten durchgeführt werden, der zugleich von einem kontinuierlichen Stab die erforderlichen Längen liefert.

Das zugespitzte Ende der Werkstücke (Fig. 4) wird dann in die Ausnehmung 31 eines Gesenkes 30 gepreßt (Fig. 5), und zwar so, daß die Flügel parallel und übereinstimmend mit den radialen Schlitzen im Gesenke ausgerichtet sind. Die Ausnehmung 31 stimmt nach Form und Abmessungen mit der Vertiefung 13 im Kopf der Schraube überein, kann aber, wenn erwünscht, auch etwas tiefer sein. Es soll aber der innerste Teil, der Ausnehmung 31 nicht schmäler sein als der entsprechende Teil der Vertiefung im Schraubenkopf, damit das Ende des Schraubenziehers nicht gegen den Boden der Vertiefung anliegt, bevor er noch vollen Kontakt mit den Seitenwänden erlangt hat. Das Ende des Werkstückes wird mit einem Druck in das Gesenk gepreßt, der hinreicht, um das Metall zum Fließen zu bringen. Dadurch wird erreicht, daß die Ausnehmung des Gesenkes vollständig ausgefüllt wird und die Flächen, die sich an gegenüberliegenden Seiten der Flügel ausbilden (Fig. 6), vollkommen identisch sind mit den konisch zulaufenden Seitenwänden der Vertiefung im Schraubenkopf. Das Gesenk weist eine axiale Bohrung 32 im Boden der Ausnehmung 31 auf. In diese Bohrung kann das überschlissige Metall fließen, falls der Querschnitt der Stange 11 etwas größer ist als der Querschnitt der Gesenkausnehmung, so daß das überschüssige Metall ausweichen kann, wenn sich die Flächen am Ende des Werkzeuges bilden, die mit den Flächen der Schraubenkopfausnehmung in Eingriff treten sollen. Dieses überschüssige Metall kann leicht im Zuge eines anschließenden Kaltschmiedeoder Fräsverfahrens entfernt werden.

Es ist für den Fachmann klar, daß die Arbeitsflächen, die am Ende des Werkzeuges geformt werden, mit der Form der ■ Ausnehmung 31 identisch ausfallen müssen. Da aber diese Ausnehmung mit der Ausnehmung im Schraubenkopf vollständig übereinstimmt, ist Gewähr geboten, daß die Schraubenzieherspitze sehr genau in die Ausnehmung des Schraubenkopfes paßt. Die Gesenkausnehmung kann hinsichtlich ihrer Abnutzung periodisch überprüft werden. Solange aber keine besonders starke Abnutzung Platz gegriffen hat, haben alle so hergestellten Schraubenzieher dieselbe Form und gleiche Abmessungen.

Die Schraubenzieher passen derart genau in die Ausnehmungen der Schraubenköpfe, daß die Schraube durch den an den Eingriffsflächen auftretenden Reibungswiderstand am Ende des Schraubenziehers bei Bewegungen in jeder Richtung festgehalten wird. Der Kanteneingriff zwischen allen anliegenden Flächen der Spitze des Schraubenziehers einerseits und der Schraubenkopfausnehmung andererseits ist für eine Verteilung der angewendeten Kraft über eine möglichst große Fläche außerordentlich wichtig, weil dadurch die Lebensdauer des Schraubenziehers die größtmögliche Verlängerung erfährt.

Da die Seitenwände der Schraubenausnehmung unter einem Winkel abgeschrägt sind, ist es notwendig, einen gleich großen Konuswinkel bei den verschiedenen, die Spitze des Schraubenziehers bildenden Flächen vorzusehen. Das eben beschriebene Herstellungsverfahren ermöglicht es auch, die identischen radialen Abschrägungswinkel zu erzielen.

Es sei noch bemerkt, daß das Pressen des Schraubenzieherendes unter Verwendung von Gesenken, wie z.B. des Gesenkes 30 (Fig. 5), in einer geeigneten Kaltpresse vorgenommen werden kann, wie sie bei Herstellung von Schrauben heute üblich und allgemein in Verwendung sind. Nach Durchführung der Kaltverformung können die Stababschnitte im Zuge einer Heißbehandlung gehärtet und mit Handgriffen oder anderen geeigneten Haltern ausgestattet werden. Beim Verformen des Endes des Schraubenziehers im Gesenk 30 tritt schon in einem gewissen Ausmaß eine Härtung ein, da das Metall des Stabendes beim H5 Einpressen in das Gesenk in erheblichem Grade zusammengepreßt wird.

Es sei auch hervorgehoben, daß durch das Einpressen des zugespitzten Endes des Schraubenziehers in das Gesenk die für den Eingriff mit der Schraube bestimmten Flächen einen hohen Grad von Glätte erlangen und daß somit alle kleinen oberflächlichen Unregelmäßigkeiten beseitigt sind. Das ist deshalb wichtig, weil beobachtet wurde, daß Fehler fast immer zuerst an der Spitze der Schraubenzieher als feine Risse in den Eingriffs-

flächen auftreten und von dort weitergreifen. Es wurde diesbezüglich beobachtet, daß die Lebensdauer und die Widerstandsfähigkeit einer Schraubenzieherspitze wesentlich erhöht wird, wenn man die Spitze einer Fertigformung unterwirft, indem man sie, wie beschrieben, in die Ausnehmung eines Gesenkes einpreßt.

Es ist nicht endgültig festzustellen, ob die größere Lebensdauer und der höhere Widerstand

ίο gegen Abnutzung der Schraubenzieherspitze, deren Eingriffsflächen durch Einpressen in ein Gesenk ihre endgültige Form erhalten, ein Ergebnis der Härtung des Metalls oder der Beseitigung der oberflächlichen Unregelmäßigkeiten sind oder beiden Faktoren zugeschrieben werden müssen. Es ist aber durch Erprobung festgestellt worden, daß das Pressen der Spitze die normale nutzbare Lebensdauer des Schraubenziehers erhöht.

Bei der dargestellten Ausführungsform des Schraubenziehers hat der Schaft des Gerätes gemäß Fig. 3 über seine ganze Länge einen Querschnitt, der mit roher Annäherung der Querschnittsform des obersten Teiles der Ausnehmung im Schraubenkopf entspricht. Man kann aber, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, lediglich dem der Spitze zunächst liegenden Endteil des Schaftes einen solchen Querschnitt geben und den restlichen Teil des Schaftes vollzylindrisch gestalten, wenn auch der dargestellten Ausführung der Vorzug zu geben ist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Schraubenziehern für Schrauben und ähnliche Maschinenelemente, die im Kopf eine axiale Vertiefung mit mehreren radialen Einschnitten bzw. Vorsprüngen haben, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das vordere Ende der Schraubenzieherklinge auf einen dem Umriß der Vertiefung an der Oberfläche des Schraubenkopfes annähernd entsprechenden Querschnitt gebracht wird und daß die Spitze der Klinge, beispielsweise durch Schleifen oder Hobeln, an den äußeren Flanken des Kreuzschlitzprofils konisch vorgeformt und im Kaltpreßverfahren durch Eindrücken in der Längsrichtung der Klinge in ein der Form der Vertiefung entsprechendes Gesenk fertig geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenzieherklinge aus einem Profilstab mit einem dem Umriß der Vertiefung an der Oberfläche des Schraubenkopfes annährend entsprechenden Querschnitt, der im Kehlgrund vorzugsweise abgerundet ist, hergestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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