WO2011113791A1 - Antriebsausbildung für einen drehantrieb - Google Patents

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WO2011113791A1
WO2011113791A1 PCT/EP2011/053791 EP2011053791W WO2011113791A1 WO 2011113791 A1 WO2011113791 A1 WO 2011113791A1 EP 2011053791 W EP2011053791 W EP 2011053791W WO 2011113791 A1 WO2011113791 A1 WO 2011113791A1
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wings
wing
region
drive
drive training
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PCT/EP2011/053791
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Inventor
Uwe Frank
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Adolf Würth GmbH & Co. KG
Würth International Ag
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
    • F16B23/0007—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool
    • F16B23/003—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool star-shaped or multi-lobular, e.g. Torx-type, twelve-point star

Definitions

  • the invention relates to a drive training for a rotary drive, in particular for a screw drive training, as well as a drive training of the associated tool.
  • the invention is based on the object to provide a screw drive training that allows the application of increased torque, does not cause forces to squeeze the tool and allows a long life of the associated tools.
  • the invention proposes a drive training with the features of claim 1 and a drive training with the features of claim 2. Further developments of the invention are the subject of dependent claims.
  • the proposed by the invention drive training thus makes it possible that the area surrounding the wing area can be exploited in addition to the application of torque. In special cases, it is even possible to take advantage of only the end depressions in this surface or the example designed as ribs end projections. - -
  • the end depressions which may be formed, for example, as notches or grooves, have a bottom which extends approximately transversely to the longitudinal axis of the screw or the tool.
  • the end projections have an axially directed underside which is approximately transverse to the longitudinal axis of the screw or tool.
  • the proposed drive training has at least two axially adjoining wing portions with different cross-sectional size, wherein at a drive recess of the further penetrating into the screw head second region is smaller than the farther outer first region.
  • the second area can be oriented to the smaller size of a countersunk head in the area farther from the end face, while the first area with the larger cross section can better utilize the larger diameter of the countersunk head in the outer area.
  • no force occurs which tries to force the tool out of the recess.
  • the proposed by the invention drive training can be formed on a workpiece, ie an element to be rotated by means of a tool.
  • a workpiece ie an element to be rotated by means of a tool.
  • the typical example of such a workpiece is a screw or a bolt.
  • a screw For the rotary drive of such a workpiece is a tool that can then have the same drive training. If one wants to dispense with the full advantages of the invention or can, such a screw can also be with a conventional tool - - Turn, for example, has only an area in the form of a star with a circular core and radially outwardly projecting wings, or with a flat-head screwdriver. According to the invention can be provided in a development that the area surrounding the wing area is formed at a stage between two wing areas.
  • the area surrounding the wing area is formed on a preferably flat end face.
  • the second region has a smaller cross section.
  • the dimensions of the cross section need not be smaller at all points.
  • the width of the wings in both areas is the same.
  • the side walls of the wings are the part to which the tool abuts on the workpiece during a rotational movement for transmitting a torque. Therefore, it makes sense that these surfaces are perpendicular to the rotational movement, so that here the tool is not forced out of the workpiece force component.
  • the end walls of the wings of at least one area preferably of the area with the larger cross section, extend in the axial direction parallel to the axis.
  • the side walls of the wings merge into the end wall of the respective wing and at the other end into the wall of the core.
  • the transition between the end walls of the wings and the side walls of the wings is formed in at least one of the two areas by an edge. But it is also possible that this transition is rounded.
  • an edge may be formed, or even a rounded transition.
  • the wings of the larger cross-sectional area have a smaller radial length than the larger diameter cross-section wings of the larger area
  • the wings of the larger cross-section area also have a bottom.
  • the transition between the end wall of the wing and the bottom of the wing may be formed by an edge.
  • the invention proposes according to a further feature that the end wall of the wing has a contour corresponding to a circular arc about the axis of the drive training.
  • the transition between the side walls of the wings and the core may be formed by an edge, possibly also by a beveled edge.
  • the course of the two wings defining a side walls of the wing can be inventively designed so that the side walls or their contour converge towards the wing tip, the angle moves in a very small area, since no real wing tip is desired.
  • the contour of the side walls of the wings runs parallel to one another. It is even possible, as also proposed by the invention, that the side walls of the wings diverge in the direction of the wing tip.
  • the contour of the side walls of the wings is bent, as well as the end wall of a wing.
  • the outer contour of the drive training is composed of adjacent alternating concave and convex arcs.
  • the size of the cross section is continuously reduced again, so that converge in an axial section, the side walls of the drive training in the direction of the ground, preferably along a concave towards the outside line.
  • the drive training has two adjoining axially aligned areas of different size cross section.
  • a third area with an even smaller cross-section adjoins axially aligned. There are thus formed in an axial section two stages, not just a step as in the training with two areas.
  • This third area can now, for example, according to a first embodiment, have a circular cross-section, ie manage without wings. The side walls of this area with a circular cross-section can lie on a circular cone with a small angle.
  • this third region has the cross-sectional shape of a star with a circular core and radially outwardly projecting wings.
  • the features which have been mentioned and described for the wings and transitions in the first regions can also be given mutatis mutandis in the third region.
  • the side walls of the core lie between the wings on a circular cone.
  • FIG. 1 shows a side view of a first embodiment of a
  • Figure 2 is a perspective view of
  • Figure 3 is a schematic section through the screw head of a screw
  • Figure 4 is an end view of the screw head of Figure 3;
  • Figure 5 shows a section through a screw head of a second
  • Figure 6 is an end view of the screw of Figure 5;
  • Figure 7 is a representation corresponding to Figure 1;
  • FIG. 8 shows a representation corresponding to FIG
  • Figure 9 is a side view of a screw drive training according to another embodiment. - -
  • FIG. 9 a perspective view of the drive training of Figure 9; a side view of a screw drive training a still further embodiment; the perspective view of the embodiment of Figure 1 1; a perspective view of a modified compared to Figure 12 embodiment; the front view of a screw with a drive training of Figure 13; the axial section through the screw head end of a screw according to Figures 13 and 14; a side view of a screw drive training according to yet another embodiment; the perspective view of the training of Figure 16; one of Figure 16 corresponding side view of another embodiment; a representation corresponding to the figure 17 of the embodiment of Figure 18; an end view of a screw with a screw drive training of Figure 19; - -
  • FIG. 21 a side view of a screw drive training another embodiment; the perspective view of the embodiment of Figure 21; a representation corresponding to Figure 22; the front view of a screw with an embodiment of the drive training similar to Figure 21; a section through the screw head end of the screw of Figure 24; the course of the contour of a screw drive recess in the region of a wing; a representation corresponding to Figure 26; a representation corresponding to Figures 26 and 27; a further embodiment of the course of the contour of the screw drive training; an axial section through another screw drive; the perspective view of the screw head of Figure 30; the perspective view of a tool for driving the screw in Figure 30 and 31; - -
  • Figure 33 is an axial section through a further embodiment
  • FIG. 34 shows an axial section corresponding to FIG. 33 through a further embodiment of a drive embodiment.
  • the shape shown here can be regarded both as the drive end of a tool and as a shape of the recess in a workpiece to be driven in the direction of rotation. To simplify the description, it is assumed that it is the shape of the recess in a screw head, as shown for example in Figure 3 and Figure 5.
  • the screw drive training includes a first region 1, which then starts from the end face 2 of a screw. At this first region 1, which has a first cross section, is followed by an optionally rounded step 3, a second region 4, which has a certain similarity with the first region. The second region 4 terminates in a flat-bottomed bottom 5.
  • the shape of the cross section of the second region 4 and of the first region 1 can be seen, for example, from FIG.
  • the cross section forms the shape of a star with a central core 6, to which in the illustrated example, six wings 7 radially outward.
  • the wings 7 are arranged distributed uniformly over the circumference. This is useful, but not essential, because for special purposes and irregularly arranged wings may be useful. This makes it possible to produce screws that can only be operated with a special tool.
  • the number of wings 7 in both areas 1, 4 is equal. Since the passage at a drive recess to the wings of the lower portion 4 by the - - -
  • Wing 7 of the upper portion 1 is done and must be done, the wings 7 of the lower portion must lie directly below the wings 7 of the upper portion 1.
  • the lower portion 4 may not have more wings 7 than the upper portion 1. He can have less wings. In the illustrated embodiments, however, the lower region 4 has the same number of vanes 7 as the upper region 1.
  • the contour of the side walls of the core lies on a circular arc.
  • the wings 7 have, as best seen in Figures 4 and 6, an end wall 8, two side walls 9 and a bottom 16, which is shorter in the first region 1 than the side walls 9.
  • the bottom 16 forms during the axial transition to the end walls 18 of the smaller area 4 a step.
  • This level 3 can, as shown in the side view of Figure 1, run rounded. But it can also form a sharp edge.
  • the side walls 9 of the wings 7 extend radially and at least approximately parallel to each other.
  • transition between the end wall 8 of a wing 7 and the side walls 9 of this wing 7 can be rounded, as can be seen from FIG.
  • this transition 1 1 see Figure 2, rounded.
  • From the front view of Figure 4 can be - - see that here also an edge 12 is formed.
  • the rounded transition can also be seen in FIG.
  • transition 21 between the end walls 8 and the side walls 9 of the wings 7 of the lower region 4 is rounded in the same way as in the upper region 1. It makes sense to design the transitions in both areas 1 and 4 in the same way, but it is also within the scope of the invention to make these transitions different in the two areas.
  • the transition between the side walls 9 of the wings 7 and the wall 14 of the core 6 formed between the wings 7 extends along an inclined transition surface 15th
  • level 3 can be rounded or sharp-edged.
  • the contemplated Figures 9 and 10 show such an embodiment in which the transition between the end wall 8 of a wing and the bottom 16 of the wing is sharp-edged, and also the transition between the bottom 16 of the wing 7 and the end wall 18 of the underlying wing.
  • the sharp edge and the rounded transition of this stage 3 can be given in both places. This sharp-edged transition is also clear from the perspective view of FIG. 10. - -
  • FIGS. 11 to 20 show embodiments with three adjoining regions of different cross-sectional size.
  • a region 20 with a circular cross section adjoins the first regions 1 and 4.
  • the first two regions 1 and 4 with the exception of their axial extent, have the same construction as, for example, in the embodiment of FIG. 2.
  • the third region 20, whose wall 21 lies on a circular cone surface, serves to guide the tool during the rotational movement. This is especially important at a high speed.
  • This third area 20 then has a bottom 5 again as in the first embodiment.
  • the third region is constructed identically to the embodiment of FIGS. 11 and 12, while the first two regions 1 and 4 are constructed as in the embodiment of FIG. 7 and FIG 8.
  • the transition between the end walls 8 and the side walls 9 of the wings 7 is sharp-edged in the first two areas, while the transition of the steps 3 between the end wall 8 of the wing 7 and its bottom 16 and the bottom and the end wall 18 of the underlying Wing 7 rounded runs.
  • FIG. 14 now shows a plan view of the end face 2 of a screw, which has a drive recess according to FIG. One sees the sharp-edged transitions between the end walls 8 and 18 and the side walls 9, which leads to the formation of an edge 13. - -
  • FIG. 15 shows, for clarification, an axial section through the screw drive end of a screw which has such a drive recess. It can therefore be seen that at least approximately the radial distance between the outer contour of the countersunk head and the outer wall of the screw drive recess is the same everywhere.
  • the third region 20 which adjoins axially the first regions 1 and 4 also has a cross-sectional shape of a star with a core and six vanes 7. Everything that was said about the transitions between the end walls, side walls and bottom of each wing is also true here for the transitions between the second and third sections and for the wings of the third section.
  • Figures 19 and 20 show an embodiment of a drive training, in which the transitions between the end walls 8,18 of the wings 7 and the side walls 19 in all three areas 1, 4 and 20 are sharp-edged. As a result, sharp edges 13 are formed in all three areas 1, 4 and 20. Here, the transition between the end walls 8 and the bottom 16 is also sharp-edged. You can see the front view of Figure 20 these sharp-edged transitions.
  • To the side walls of the core of the cross section in the individual areas is still to say that these side walls are in each embodiment on each of a circular cone surface 14, which one - - See both the side views and the perspective views.
  • This taper also serves to center and guide the tool, thereby also keeping the tool axially aligned. This is especially important at high speeds.
  • the centering serves to distribute the torque transmission as evenly as possible over the corresponding surfaces. It may be sufficient for sufficient centering and guidance that only the lower area has the conical shape.
  • the first region 1 is constructed in the same way as in the previously discussed embodiments. This, however, is followed by a transition region, in which the end wall 38 of the vanes continuously reduces along a concave or even conical outer contour and merges into an end section 30 which, for example, corresponds to the end section of the embodiment according to FIGS. 16-18. It is also possible to regard the transition section and the end section 30 as a single section within which the cross-section continuously decreases.
  • the transitions between the end walls 38 and the side walls 9 may also have the same features in this transition region as in the previously described embodiments in the areas 1, 4 and 20.
  • FIG. 22 shows sharp-edged transitions between the side walls 9 and the end walls 8 and 38, while the transitions in the axial section are rounded. - -
  • the transitions between the end walls 8 and 38 in the side walls 9 of the wings 7 are rounded.
  • the first region 1 is still cylindrical and only the adjoining second region has a kind of trumpet shape
  • Figures 24 and 25 show another embodiment.
  • the first region is provided with a continuously tapering cross-sectional size
  • the wings again have a cross-sectional size which is constant over the depth of the recess.
  • the side walls of the core between the wings lie here again on a circular cone surface.
  • a wing 7 is bounded by an end wall 8 and two side walls 9.
  • the side walls 9 then merge into the outer wall 14 of the core of the star.
  • the contour of the end wall 8 extends in the embodiments of Figure 26 to Figure 28 along a circular arc about the axis of the drive training, which coincides in a screw with the longitudinal axis of the screw.
  • the contours of the side walls 9 run parallel to one another. - -
  • the transition between the side walls 9 of the wings 7 and the outer wall 14 of the core may be either rounded, so that there is a throat 24 is formed. But it can also be formed by an edge 25, which is shown in each of the three figures in a wing 7. This is not meant to imply that these different transitions actually exist or must be present on a wing 7.
  • the contours of the side walls 9 extend diverging starting from the central axis of the drive formation, at an angle in a range of, for example, 3 to 5 °.
  • the contours of the two side walls 9 of the wing 7 converge starting from the central axis 26.
  • the angle may be in the same angular range as in the embodiment of FIG. 27.
  • the figure 29 differs now greatly from the previous figures.
  • the transition between the core of the star and the wings 7 runs here gradually and continuously.
  • the end wall 8 of a wing is formed by an arc, which no longer corresponds to a circular arc around the central axis 26, but is much more curved.
  • the end wall goes without a kink or a special transition directly into a reverse curved contour, which is less curved.
  • the outer contour of the screw drive formation is alternately formed by concave and convex curved lines.
  • FIG. 30 shows an axial section through such a screw head.
  • Rotary drive training in the form of a depression begins, starting from the lower end of the recess, in the same manner as the embodiment of Figure 1.
  • a first region 4 is present, in which the cross section of the recess in the form of a Stern with a central core and six wings 7 has.
  • the end walls 8 of the wings extend in the axial section parallel to the longitudinal axis.
  • the area of the core 6 within the first area 4 between the wings 7 lies on a cone.
  • a transition region in the form of a step 3 in which the side contour of the wings 7 is curved.
  • the side contour of the wings 7 then goes over into the upper region, in which the original side contour of the wings 7 merges into a groove bottom.
  • radially extending grooves 48 are formed in extension of the wings 7 of the lower region, which could of course also be referred to as wings. It is essential, see the perspective view of Figure 31, that in this on itself flat end face 2 more radial not reaching to the outer edge of the screw head grooves 48 are present, which form attack surfaces for a tool in both directions of rotation.
  • a tool for rotary grip with a down, that is axially directed rib, a projection or the like attack This increases the attack surface, which in turn leads to a reduction in the surface pressure.
  • FIG. 31 shows the shape of the transition between the radially extending grooves enabling an end-side engagement and the wings of the engagement section 4.
  • the radially extending grooves 48 which form an end recess in the end face 2 of the illustrated screw, have a bottom which - - runs in the radial end region in a transverse plane transverse to the longitudinal axis of the screw.
  • the step transition 3 is designed so that the bottom of this stage is very close to a transverse plane.
  • the invention proposes that the floor except for its transition into the two areas connected by the step 3 forms an angle of at most 45 ° with a plane extending transversely to the longitudinal axis. What is illustrated particularly clearly in the embodiment according to FIGS.
  • FIG. 1 An example of the shape of such a tool is shown in FIG.
  • the illustrated shape is the complement to the recess shape of Figures 30 and 31. It can be seen that on the tool from its free end starting six ribs 7 are present, which initially extend axially. Then they bend outwards in a curved shape and run in their end region radially and transversely to the longitudinal axis.
  • Wing 7 in both areas 1, 4 may lie on a cone, as well as the area of the core 6 between the wings 7.
  • FIG. 34 shows a further axial section, in which, in the section with the larger cross-sectional area, the core 6 lies in axial section on a cylindrical surface in the area between the wings 7.
  • the end walls 8 of the wings 7 are, similar to the embodiment of Figure 33, in the said area on a conical surface, which has approximately the same angle to the longitudinal axis as in the embodiment of Figure 33.
  • the walls of the core 6 and the end walls 8 of the wings 7 extend as in the embodiment according to FIGS. 21 to 23.
  • the end wall 8 of the wings 7 could lie on a conical surface in the first region 1 and on a cylindrical surface in the second region 4. The same applies to the outer wall of the core 6 between the wings. 7

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Abstract

Eine Antriebsausbildung für einen Drehantrieb, beispielsweise eine Vertiefung in der Stirnfläche einer Schraube, weist zwei axial hintereinander angeordnete Bereiche mit unterschiedlichen Querschnitten, aber mit einer eine gewisse Ähnlichkeit aufweisenden Querschnittsform auf. Durch den kleineren Querschnitt mit einer ähnlichen Querschnittsform kann eine bessere Anpassung der Übertragung des Drehmomentes an die Form eines Senkkopfs einer Senkkopfschraube erreicht werden. Die Querschnittsform entspricht einem zentralen kreisrunden Kern mit daran ansetzenden über die Außenseite des Kerns radial vorstehenden flügelähnlichen Ansätzen. Die Flügel weisen im Querschnitt angenähert parallel zueinander verlaufende Seitenwände auf, so dass die Flügel bis zu ihrem eine Stirnwand bildenden Ende zumindest angenähert die gleiche Dicke aufweisen. Sie weisen auch über die Tiefe der Ausbildung gesehen die gleiche Dicke auf, so dass keine ein Herausdrängen des Werkzeugs hervorrufenden Kräfte erzeugt werden.

Description

Beschreibung
Antriebsausbildung für einen Drehantrieb
Die Erfindung geht aus von einer Antriebsausbildung für einen Drehantrieb, insbesondere für eine Schraubenantriebsausbildung, sowie von einer Antriebsausbildung des zugehörigen Werkzeugs.
Als Schraubenantriebsausbildungen sind kreuzförmige Vertiefungen bekannt, so dass die mit einer solchen Antriebsausbildung versehene Schraube als Kreuzschlitzschraube bezeichnet wird. Die Seitenwände der Vertiefung, die zur Übertragung des vom Bediener aufgewandten Drehmomentes vorhanden sind, verlaufen in einer bestimmten Neigung gegenüber einem Längsschnitt der Schraube. Bei Einleitung eines Drehmomentes wird ein Teil der Kraft aufgrund des schrägen Verlaufs in eine Kraft umgeleitet, die den Schraubendreher aus dem Kreuzschlitz herauszudrängen versucht.
Es ist ebenfalls bekannt, in Schraubenköpfen Vertiefungen anzubringen, deren Seitenwände parallel zu der Längsachse der Schraube verlaufen. Ein Beispiel für derartige Schraubenantriebsausbildungen ist eine sechseckige Vertiefung oder auch eine von abwechselnd umgekehrt orientierten Kreisbögen begrenzte Vertiefung.
Da zu den sehr häufig verwendeten Schrauben auch Schrauben mit Senkköpfen gehören, muss bei einer Schraubenantriebsausbildung mit parallel zur Längsachse der Schraube verlaufenden Seitenwänden eine Vertiefung mit einem relativ kleinen Querschnitt verwendet werden, da sich die Breite der Vertiefung nach der vom Durchmesser her schmälsten Stelle des Schraubenkopfs richtet.
Es sind bereits Schraubenantriebsvertiefungen bekannt (GB 2390127 A, GB 2285940 A), die aus mehreren Abschnitten gleicher - -
Querschnittsform aber unterschiedlicher Größe aufgebaut sind. Dabei sind zwischen den einzelnen Abschnitten Stufen gebildet, die als ebene quer zur Längsachse der Schraube verlaufende Flächen ausgebildet sind. Diese Flächen stehen für eine Drehmomentübertragung nicht zur Verfügung.
Ebenfalls bekannt ist eine Schraubenantriebsausbildung in Form einer Vertiefung mit einem unrunden Querschnitt, und einem mittleren kreisrunden Sackloch. Der Übergang zwischen der Antriebs Vertiefung und dem Sackloch verläuft in Form eines flachen glattflächig ausgebildeten Kegels. Auch diese Flächen stehen für eine Drehmomentübertragung nicht zur Verfügung (US 2007/0245863 A1 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schraubenantriebsausbildung zu schaffen, die das Aufbringen erhöhter Drehmomente ermöglicht, keine Kräfte zum Herausdrängen des Werkzeugs bewirkt und eine lange Lebensdauer der zugehörigen Werkzeuge ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Antriebsausbildung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Antriebsausbildung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die von der Erfindung vorgeschlagene Antriebsausbildung ermöglicht es also, dass die den Flügelbereich umgebende Fläche zusätzlich zur Aufbringung eines Drehmomentes ausgenutzt werden kann. In Sonderfällen ist es sogar möglich, nur die Stirnvertiefungen in dieser Fläche beziehungsweise die beispielsweise als Rippen ausgebildeten Stirnvorsprünge auszunutzen. - -
Die Stirnvertiefungen, die beispielsweise als Kerben oder Nuten ausgebildet sein können, haben einen Boden, der angenähert quer zur Längsachse der Schraube oder des Werkzeugs verläuft. Die Stirnvorsprünge haben eine axial gerichtete Unterseite, die angenähert quer zur Längsachse der Schraube oder des Werkzeugs verläuft.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die vorgeschlagene Antriebsausbildung mindestens zwei axial aneinander anschließende Flügelbereiche mit unterschiedlicher Querschnittsgröße aufweist, wobei bei einer Antriebsvertiefung der weiter in den Schraubenkopf eindringende zweite Bereich kleiner ist als der weiter außen liegende erste Bereich. Auf diese Weise kann der zweite Bereich sich an der kleineren Größe eines Senkkopfs in dem weiter von der Stirnfläche entfernten Bereich orientieren, während der erste Bereich mit dem größeren Querschnitt den größeren Durchmesser des Senkkopfs im äußeren Bereich besser ausnutzen kann. Trotz der besseren Anpassung an Senkköpfe tritt dabei keine Kraft auf, die das Werkzeug aus der Ausnehmung herauszudrängen versucht. Das gleiche gilt bei einer Schraubenantriebsausbildung in Form eines komplementären Vorsprungs.
Die von der Erfindung vorgeschlagene Antriebsausbildung kann an einem Werkstück ausgebildet sein, also einem Element, das mithilfe eines Werkzeugs gedreht werden soll. Das typische Beispiel für ein solches Werkstück ist eine Schraube oder ein Bolzen.
Zum Drehantrieb eines solchen Werkstücks dient ein Werkzeug, das dann die gleiche Antriebsausbildung aufweisen kann. Wenn man auf die vollständigen Vorteile der Erfindung verzichten will oder kann, lässt sich eine derartige Schraube auch mit einem herkömmlichen Werkzeug - - drehen, das beispielsweise nur einen Bereich in Form eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügeln aufweist, oder auch mit einem Schlitzschraubendreher. Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die den Flügelbereich umgebende Fläche an einer Stufe zwischen zwei Flügelbereichen ausgebildet ist.
Es ist aber ebenfalls möglich, dass die den Flügelbereich umgebende Fläche an einer vorzugsweise ebenen Stirnfläche ausgebildet ist.
Da bei einer Schraubenantriebsvertiefung der Bereich mit dem kleineren Querschnitt durch den Bereich mit dem größeren Querschnitt hindurch zugänglich sein muss, können Flügel des Bereichs mit dem kleineren Querschnitt nur an der Stelle angeordnet sein, wo auch die Flügel des Bereichs mit dem größeren Querschnitt angeordnet sind. Es ist aber möglich, dass der Bereich mit dem kleineren Querschnitt eine kleinere Zahl von Flügeln aufweist als der darüber liegende Bereich. Besonders sinnvoll ist es jedoch, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Zahl der Flügel in beiden Bereichen gleich groß ist. Dies gilt natürlich nicht nur bei einer Antriebsvertiefung, sondern auch bei einem Antriebsvorsprung.
Erfindungsgemäß weist der zweite Bereich einen kleineren Querschnitt auf. Die Abmessungen des Querschnitts müssen aber nicht an allen Stellen kleiner sein. So kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Breite der Flügel in beiden Bereichen gleich ist.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Seitenwände der Flügel in Axialrichtung parallel zueinander verlaufen, gegebenenfalls mit Ausnahme einer Entformungsschräge. - -
Die Seitenwände der Flügel sind der Teil, an dem bei einer Drehbewegung das Werkzeug an dem Werkstück zur Übertragung eines Drehmomentes anliegt. Daher ist es sinnvoll, dass diese Flächen senkrecht zur Drehbewegung verlaufen, damit hier keine das Werkzeug aus dem Werkstück herausdrängende Kraftkomponente hervorgerufen wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stirnwände der Flügel mindestens eines Bereichs, vorzugsweise des Bereichs mit dem größeren Querschnitt, in Axialrichtung parallel zur Achse verlaufen.
Die Seitenwände der Flügel, die bereits erwähnt wurden, gehen in die Stirnwand des jeweiligen Flügels und am anderen Ende in die Wand des Kerns über. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Übergang zwischen den Stirnwänden der Flügel und den Seitenwänden der Flügel in mindestens einem der beiden Bereiche durch eine Kante gebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass dieser Übergang abgerundet ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass in einem Bereich die beiden Arten des Übergangs miteinander kombiniert werden, wobei auch denkbar ist, dass bei einem einzigen Flügel beide Arten des Übergangs zwischen der Stirnwand und den Seitenwänden vorhanden sein können.
Auch bei dem Übergang zwischen den Seitenwänden eines Flügels und der Seitenwand des Kerns zwischen jeweils zwei Flügeln kann eine Kante gebildet sein, oder auch ein abgerundeter Übergang. Auch diese Möglichkeiten können innerhalb eines Bereichs und sogar innerhalb eines einzigen Flügels miteinander kombiniert werden. - -
Diese Übergänge, von denen bislang die Rede war, sind in einem Querschnitt der Drehantriebsausbildung senkrecht zur Längsachse erkennbar.
Da die Flügel des Bereichs mit dem kleineren Querschnitt eine geringere radiale Länge aufweisen als die direkt darüber angeordneten Flügel des Bereichs mit dem größeren Querschnitt, haben die Flügel des Bereichs mit dem größeren Querschnitt auch einen Boden. Hier kann der Übergang zwischen der Stirnwand des Flügels und dem Boden des Flügels durch eine Kante gebildet sein.
Es ist aber ebenfalls möglich, dass dieser Übergang abgerundet ausgebildet ist.
Es gibt natürlich auch einen Übergang zwischen dem Boden des Flügels des Bereichs mit dem größeren Querschnitt und der Stirnwand des Flügels mit dem kleineren Querschnitt. Dieser Übergang kann durch eine Kante gebildet sein, oder aber auch durch eine abgerundete Kante.
Diese Übergänge, die gerade behandelt wurden, ergeben sich aus einem Axialschnitt durch die Antriebsausbildung.
Die Erfindung schlägt nach einem weiteren Merkmal vor, dass die Stirnwand des Flügels eine Kontur aufweist, die einem Kreisbogen um die Achse der Antriebsausbildung entspricht.
Der Übergang zwischen den Seitenwänden der Flügel und dem Kern kann durch eine Kante gebildet sein, gegebenenfalls auch durch eine abgeschrägte Kante. - -
Möglich ist es aber auch, und dies wird von der Erfindung ebenfalls vorgeschlagen, dass dieser Übergang zwischen den Seitenwänden der Flügel und dem Bereich der Außenwand des Kerns zwischen jeweils zwei Flügeln abgerundet ausgebildet ist.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Seitenwände der Flügel in Axialrichtung parallel zueinander verlaufen. In Weiterbildung der Ausbildung der Seitenwände der Flügel kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass diese Seitenwände eben ausgebildet sind.
Der Verlauf der beiden einen Flügel begrenzenden Seitenwände des Flügels kann erfindungsgemäß so ausgebildet sein, dass die Seitenwände beziehungsweise ihre Kontur in Richtung auf die Flügelspitze konvergieren, wobei der Winkel sich in einem sehr kleinen Bereich bewegt, da keine echte Flügelspitze gewünscht wird.
Erfindungsgemäß kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Kontur der Seitenwände der Flügel parallel zueinander verläuft. Es ist sogar möglich, wie von der Erfindung ebenfalls vorgeschlagen wird, dass die Seitenwände der Flügel in Richtung auf die Flügelspitze divergieren.
Bei einer alternativen Ausbildung kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Kontur der Seitenwände der Flügel gebogen verläuft, ebenso die Stirnwand eines Flügels. So kann beispielsweise in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Außenkontur der Antriebsausbildung aus aneinander anschließenden abwechselnd konkaven und konvexen Bögen zusammengesetzt ist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass zur nochmaligen besseren Anpassung an die Form eines Senkkopfs in dem Bereich mit - - dem kleineren Querschnitt mit zunehmender Tiefe die Größe des Querschnitts nochmals kontinuierlich verringert wird, so dass in einem Axialschnitt die Seitenwände der Antriebsausbildung in Richtung auf den Boden konvergieren, vorzugsweise längs einer zur Außenseite hin konkaven Linie.
Es wurde bislang davon gesprochen, dass die Antriebsausbildung zwei aneinander anschließende axial ausgerichtete Bereiche unterschiedlich großen Querschnitts aufweist. Erfindungsgemäß kann nun in Weiterbildung vorgesehen sein, dass sich axial ausgerichtet ein dritter Bereich mit nochmals kleinerem Querschnitt anschließt. Es sind dadurch in einem Axialschnitt zwei Stufen gebildet, nicht nur eine Stufe wie bei der Ausbildung mit zwei Bereichen. Dieser dritte Bereich kann nun beispielsweise nach einer ersten Ausführungsform einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, also ohne Flügel auskommen. Die Seitenwände dieses Bereichs mit kreisförmigem Querschnitt können dabei auf einem Kreiskegel mit einem kleinen Winkel liegen.
Es ist aber ebenfalls möglich, dass auch dieser dritte Bereich die Querschnittsform eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügel aufweist. Die Merkmale, die zu den Flügeln und Übergängen bei den ersten Bereichen erwähnt und beschrieben wurden, können mutatis mutandis auch bei dem dritten Bereich gegeben sein.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in mindestens einem Bereich die Seitenwände des Kerns zwischen den Flügeln auf einem Kreiskegel liegen. Durch das Einsetzen des Werkzeugs findet dann ein flächiger Kontakt zwischen dem Werkzeug - - und den Seitenwänden des Kerns statt, der das Werkzeug während der Drehbewegung führt und zentriert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer
Schraubenantriebsausbildung;
Figur 2 eine perspektivischen Ansicht der
Schraubenantriebsausbildung der Figur 1 ;
Figur 3 einen schematischen Schnitt durch den Schraubenkopf einer Schraube;
Figur 4 eine Stirnansicht des Schraubenkopfs der Figur 3;
Figur 5 einen Schnitt durch einen Schraubenkopf einer zweiten
Ausführungsform;
Figur 6 eine Stirnansicht der Schraube der Figur 5;
Figur 7 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung;
Figur 8 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung der
Schraubenantriebsausbildung nach Figur 7;
Figur 9 eine Seitenansicht einer Schraubenantriebsausbildung nach einer weiteren Ausführungsform; - -
eine perspektivischen Darstellung der Antriebsausbildung nach Figur 9; eine Seitenansicht einer Schraubenantriebsausbildung einer nochmals weiteren Ausführungsform; die perspektivische Ansicht der Ausbildung nach Figur 1 1 ; eine perspektivische Ansicht einer gegenüber Figur 12 geänderten Ausführungsform; die Stirnansicht einer Schraube mit einer Antriebsausbildung nach Figur 13; den Axialschnitt durch das Schraubenkopfende einer Schraube nach Figur 13 und 14; eine Seitenansicht einer Schraubenantriebsausbildung nach einer nochmals weiteren Ausführungsform; die perspektivische Darstellung der Ausbildung nach Figur 16; eine der Figur 16 entsprechende Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform; eine der Figur 17 entsprechende Darstellung der Ausbildung nach Figur 18; eine Stirnansicht einer Schraube mit einer Schraubenantriebsausbildung nach Figur 19; - -
eine Seitenansicht einer Schraubenantriebsausbildung einer weiteren Ausführungsform; die perspektivischen Ansicht der Ausbildung nach Figur 21 ; eine der Figur 22 entsprechende Darstellung; die Stirnansicht einer Schraube mit einer Ausführungsform der Antriebsausbildung ähnlich Figur 21 ; einen Schnitt durch das Schraubenkopfende der Schraube nach Figur 24; den Verlauf der Kontur einer Schraubenantriebsvertiefung im Bereich eines Flügels; eine der Figur 26 entsprechende Darstellung; eine den Figuren 26 und 27 entsprechende Darstellung; eine weitere Ausführungsform des Verlaufs der Kontur der Schraubenantriebsausbildung; einen Axialschnitt durch einen weiteren Schraubenantrieb; die perspektivische Darstellung des Schraubenkopfs der Figur 30; die perspektivischen Ansicht eines Werkzeugs zum Antrieb der Schraube in Figur 30 und 31 ; - -
Figur 33 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform;
Figur 34 einen der Figur 33 entsprechenden Axialschnitt durch eine nochmals weitere Ausführungsform einer Antriebsausbildung.
Zunächst zu Figur 1 . Die hier dargestellte Form kann sowohl als das Antriebsende eines Werkzeugs als auch als Form der Vertiefung in einem in Drehrichtung anzutreibenden Werkstück angesehen werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird angenommen, dass es sich um die Form der Vertiefung in einem Schraubenkopf handelt, wie dies beispielsweise in Figur 3 und Figur 5 dargestellt ist. Die Schraubenantriebsausbildung enthält einen ersten Bereich 1 , der dann von der Stirnfläche 2 einer Schraube ausgeht. An diesen ersten Bereich 1 , der einen ersten Querschnitt aufweist, schließt sich über eine gegebenenfalls abgerundete Stufe 3 ein zweiter Bereich 4 an, der eine gewisse Ähnlichkeit mit dem ersten Bereich aufweist. Der zweite Bereich 4 endet in einem flachkegligen Boden 5. Die Form des Querschnitts des zweiten Bereichs 4 und des ersten Bereichs 1 kann man beispielsweise schon der Figur 2 entnehmen. Der Querschnitt bildet die Form eines Sterns mit einem mittleren Kern 6, an den sich im dargestellten Beispiel sechs Flügel 7 radial nach außen anschließen. Die Flügel 7 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Dies ist sinnvoll, aber nicht unbedingt erforderlich, da für Sonderzwecke auch unregelmäßig angeordnete Flügel sinnvoll sein können. Damit lassen sich Schrauben herstellen, die nur mit einem Spezialwerkzeug betätigt werden können. In der dargestellten Ausführungsform ist die Zahl der Flügel 7 in beiden Bereichen 1 , 4 gleich groß. Da der Durchgang bei einer Antriebsvertiefung zu den Flügeln des unteren Bereichs 4 durch die - -
Flügel 7 des oberen Bereichs 1 hindurch erfolgt und erfolgen muss, müssen die Flügel 7 des unteren Bereichs direkt unterhalb der Flügel 7 des oberen Bereichs 1 liegen. Außerdem kann der untere Bereich 4 natürlich nicht mehr Flügel 7 als der obere Bereich 1 haben. Er kann aber weniger Flügel haben. Bei den dargestellten Ausführungsformen hat aber der untere Bereich 4 die gleiche Zahl von Flügeln 7 wie der obere Bereich 1.
Zwischen den Flügeln liegt die Kontur der Seitenwände des Kerns auf einem Kreisbogen.
Die Flügel 7 haben, was man am besten in den Figuren 4 und 6 entnehmen kann, eine Stirnwand 8, zwei Seitenwände 9 und einen Boden 16, der in dem ersten Bereich 1 kürzer ist als die Seitenwände 9. Der Boden 16 bildet beim axialen Übergang zu den Stirnwänden 18 des kleineren Bereichs 4 eine Stufe. Diese Stufe 3 kann, wie dies die Seitenansicht der Figur 1 zeigt, abgerundet verlaufen. Sie kann aber auch eine scharfe Kante bilden. Die Seitenwände 9 der Flügel 7 verlaufen radial und zumindest angenähert parallel zueinander.
Es wurde bereits erwähnt, dass der Übergang zwischen dem Boden der Flügel 7 des oberen Bereichs 1 und den Seitenwänden 9 der Flügel 7 des unteren Bereichs abgerundet verlaufen kann, siehe Figur 1 und Figur 2, dass dies aber auch über eine Kante erfolgen kann.
Ebenso kann der Übergang zwischen der Stirnwand 8 eines Flügels 7 und den Seitenwänden 9 dieses Flügels 7 abgerundet verlaufen, wie man dies der Figur 2 entnehmen kann. Hier ist dieser Übergang 1 1 , siehe Figur 2, abgerundet. Aus der Stirnansicht der Figur 4 kann man - - entnehmen, dass hier auch eine Kante 12 gebildet ist. Der abgerundete Übergang ist auch in Figur 6 zu sehen.
Aus Figur 2 kann man ebenfalls entnehmen, dass der Übergang 21 zwischen den Stirnwänden 8 und den Seitenwänden 9 der Flügel 7 des unteren Bereichs 4 in der gleichen Weise abgerundet verläuft wie in dem oberen Bereich 1 . Es ist sinnvoll, die Übergänge in beiden Bereichen 1 und 4 in der gleichen Weise zu gestalten, aber es liegt auch im Rahmen der Erfindung, diese Übergänge in den beiden Bereichen unterschiedlich zu gestalten.
Die zusammen zu betrachtenden Figuren 7 und 8 zeigen, dass der Übergang zwischen den Seitenwänden 9 und den Stirnwänden 8 der Flügel 7 im oberen Bereich 1 und im unteren Bereich 4 scharfkantig erfolgt, so dass hier eine scharfe Außenkante 13 gebildet ist.
Der Übergang zwischen den Seitenwänden 9 der Flügel 7 und der zwischen den Flügeln 7 gebildeten Wand 14 des Kerns 6 verläuft längs einer schräg verlaufenden Übergangsfläche 15.
Es wurde erwähnt, dass die Stufe 3 abgerundet oder scharfkantig sein kann. Die zusammen zu betrachtenden Figuren 9 und 10 zeigen eine solche Ausführungsform, bei der der Übergang zwischen der Stirnwand 8 eines Flügels und dem Boden 16 des Flügels scharfkantig ist, und auch der Übergang zwischen dem Boden 16 des Flügels 7 und der Stirnwand 18 des darunter liegenden Flügels. Die Scharfkantigkeit und der abgerundete Übergang dieser Stufe 3 kann an beiden Stellen gegeben sein. Deutlich wird dieser scharfkantige Übergang ebenfalls aus der perspektivischen Darstellung der Figur 10. - -
Während bei den bisher behandelten Ausführungsformen nur zwei aneinander anschließende Bereiche unterschiedlichen Querschnitts vorhanden sind, zeigen nun die folgenden Figuren 1 1 bis 20 Ausführungsformen mit drei aneinander anschließenden Bereichen unterschiedlicher Querschnittsgröße. Bei der zunächst zu behandelnden Ausführungsform nach den Figuren 1 1 bis 15 schließt sich an die ersten Bereiche 1 und 4 ein Bereich 20 mit einem kreisförmigen Querschnitt an. Die ersten beiden Bereiche 1 und 4 sind mit Ausnahme ihrer axialen Erstreckung genauso aufgebaut wie beispielsweise bei der Ausführungsform der Figur 2. Der dritte Bereich 20, dessen Wand 21 auf einer Kreiskegelfläche liegt, dient dazu, das Werkzeug während der Drehbewegung zu führen. Dies ist insbesondere bei einer hohen Drehzahl wichtig. Dieser dritte Bereich 20 hat dann wieder einen Boden 5 wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei der in Figur 13 dargestellten Ausführungsform ist der dritte Bereich mit Ausnahme der eigentlichen Spitze 5 identisch aufgebaut wie bei der Ausführungsform der Figur 1 1 und Figur 12, während die ersten beiden Bereiche 1 und 4 aufgebaut sind wie bei der Ausführungsform nach Figur 7 und Figur 8. Der Übergang zwischen den Stirnwänden 8 und den Seitenwänden 9 der Flügel 7 ist in den beiden ersten Bereichen scharfkantig, während der Übergang der Stufen 3 zwischen der Stirnwand 8 der Flügel 7 und ihrem Boden 16 und dem Boden und der Stirnwand 18 des darunter liegenden Flügels 7 abgerundet verläuft.
Die Figur 14 zeigt nun eine Draufsicht auf die Stirnseite 2 einer Schraube, die eine Antriebsvertiefung entsprechend der Figur 13 aufweist. Man sieht die scharfkantigen Übergänge zwischen den Stirnwänden 8 beziehungsweise 18 und den Seitenwänden 9, die zur Bildung einer Kante 13 führt. - -
Die Figur 15 zeigt zur Verdeutlichung einen Axialschnitt durch das Schraubenantriebsende einer Schraube, die eine solche Antriebsvertiefung aufweist. Man kann daher sehen, dass zumindest angenähert der radiale Abstand zwischen der Außenkontur des Senkkopfs und der Außenwand der Schraubenantriebsvertiefung überall gleich ist.
Bei der Antriebsausbildung für Drehantriebe, die in Figur 16 dargestellt ist, weist auch der dritte Bereich 20, der sich axial an die ersten Bereiche 1 und 4 anschließt, eine Querschnittsform eines Sterns mit einem Kern und sechs Flügeln 7 auf. Alles, was zu den Übergängen zwischen Stirnwänden, Seitenwänden und Boden der einzelnen Flügel gesagt wurde, gilt auch hier für die Übergänge zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt und für die Flügel des dritten Abschnitts.
Bei der Ausführungsform nach Figur 16 verlaufen alle Übergänge abgerundet, was man auch der Figur 17 entnehmen kann. Bei der Ausführungsform der Figur 18 verlaufen dagegen die Übergänge jeweils scharfkantig.
Die Figuren 19 und 20 zeigen eine Ausführungsform einer Antriebsausbildung, bei der die Übergänge zwischen den Stirnwänden 8,18 der Flügel 7 und den Seitenwänden 19 in allen drei Bereichen 1 , 4 und 20 scharfkantig ausgebildet sind. Dadurch werden in allen drei Bereichen 1 , 4 und 20 scharfe Kanten 13 gebildet. Hier ist auch der Übergang zwischen den Stirnwänden 8 und dem Boden 16 ebenfalls scharfkantig ausgebildet. Man kann der Stirnansicht der Figur 20 diese scharfkantigen Übergänge entnehmen. Zu den Seitenwänden des Kerns des Querschnitts in den einzelnen Bereichen bleibt noch zu sagen, dass diese Seitenwände bei allen Ausführungsformen auf je einer Kreiskegelfläche 14 liegen, was man - - sowohl den Seitenansichten als auch den perspektivischen Darstellungen entnehmen kann. Diese Kegelform dient ebenfalls dazu, das Werkzeug zu zentrieren und zu führen, um auf diese Weise auch dafür zu sorgen, dass das Werkzeug axial ausgerichtet bleibt. Dies ist insbesondere bei hohen Drehzahlen wichtig. Darüber hinaus dient die Zentrierung dazu, die Drehmomentübertragung möglichst gleichmäßig über die entsprechenden Flächen zu verteilen. Es kann für eine ausreichende Zentrierung und Führung ausreichen, dass nur der untere Bereich die Kegelform aufweist.
Während bei den bisher behandelten Ausführungsformen die Stirnwände 8, 18 der Flügel 7 parallel zur Längsachse der Ausnehmung beziehungsweise des Vorsprungs verlaufen, zeigen die Ausführungsformen nach den Figuren 21 - 25, dass dies nicht unbedingt erforderlich ist. Bei der in Figur 21 dargestellten Ausführungsform ist der erste Bereich 1 genauso aufgebaut, wie bei den bisher behandelten Ausführungsformen. Daran schließt sich aber ein Übergangsbereich an, bei dem sich die Stirnwand 38 der Flügel längs einer konkaven oder auch kegeligen Außenkontur kontinuierlich verringert und in einen Endabschnitt 30 übergeht, der beispielsweise dem Endabschnitt der Ausführungsform nach Figur 16 - 18 entspricht. Man kann den Übergangsabschnitt und den Endabschnitt 30 auch als einen einzigen Abschnitt ansehen, innerhalb dessen sich der Querschnitt kontinuierlich verringert. Die Übergänge zwischen den Stirnwänden 38 und den Seitenwänden 9 können auch in diesem Übergangsbereich die gleichen Merkmale aufweisen wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen in den Bereichen 1 , 4 und 20.
Die Figur 22 zeigt scharfkantige Übergänge zwischen den Seitenwänden 9 und den Stirnwänden 8 beziehungsweise 38, während die Übergänge im Axialschnitt abgerundet verlaufen. - -
Bei der in Figur 23 dargestellten Ausführungsform sind auch die Übergänge zwischen den Stirnwänden 8 beziehungsweise 38 in den Seitenwänden 9 der Flügel 7 abgerundet. Während bei den Ausführungsformen, die in Figur 21 bis Figur 23 dargestellt sind, der erste Bereich 1 noch zylindrisch ist und erst der sich daran anschließende zweite Bereich eine Art Trompetenform aufweist, zeigen die Figuren 24 und 25 eine andere Ausführungsform. Hier ist der erste Bereich mit einer sich kontinuierlich verjüngenden Querschnittsgröße versehen, während in dem sich daran anschließenden inneren zweiten Bereich die Flügel wieder eine über die Tiefe der Ausnehmung konstante Querschnittsgröße aufweisen. Die Seitenwände des Kerns zwischen den Flügeln liegen auch hier wieder auf einer Kreiskegelfläche.
Es wurde eingangs erwähnt, dass die Seitenwände 9 der Flügel 7 in der Stirnansicht beziehungsweise im Querschnitt zumindest angenähert parallel zueinander verlaufen. Dass sie in einem Axialschnitt ebenfalls parallel zueinander verlaufen, ergibt sich auch aus der Stirnansicht. Die folgenden Figuren 26 - 28 sollen den Verlauf der Kontur der Seitenwände 9 und der Stirnwand 8 beziehungsweise 18 der Flügel 7 noch genauer darstellen. Diese sehr schematisch gehaltenen Figuren zeigen den Verlauf der Kontur des Querschnitts in einem Ausschnitt beidseits eines Flügels 7.
Ein Flügel 7 wird begrenzt von einer Stirnwand 8 und zwei Seitenwänden 9. Die Seitenwände 9 gehen dann in die Außenwand 14 des Kerns des Sterns über. Die Kontur der Stirnwand 8 verläuft bei den Ausführungsformen der Figur 26 bis Figur 28 längs eines Kreisbogens um die Achse der Antriebsausbildung, die bei einer Schraube mit der Längsachse der Schraube zusammenfällt. Bei der Ausführungsform der Figur 26 verlaufen die Konturen der Seitenwände 9 parallel zueinander. - -
Der Übergang zwischen den Seitenwänden 9 der Flügel 7 und der Außenwand 14 des Kerns kann entweder abgerundet ausgebildet sein, so dass dort eine Kehle 24 gebildet wird. Sie kann aber auch durch eine Kante 25 gebildet sein, was bei den drei Figuren jeweils bei einem Flügel 7 dargestellt ist. Dies soll nicht bedeuten, dass diese unterschiedlichen Übergänge tatsächlich bei einem Flügel 7 vorhanden sind oder sein müssen.
Bei der in Figur 27 stark schematisiert dargestellten Ausführungsform verlaufen die Konturen der Seitenwände 9 von der Mittelachse der Antriebsausbildung ausgehend divergierend, in einem Winkel in einem Bereich von beispielsweise 3 bis 5°.
Bei der Ausführung der Figur 28 verlaufen die Konturen der beiden Seitenwände 9 des Flügels 7 von der Mittelachse 26 ausgehend konvergierend. Der Winkel kann im gleichen Winkelbereich liegen wie bei der Ausführungsform der Figur 27.
Die Figur 29 weicht nun von den bisherigen Figuren stark ab. Der Übergang zwischen dem Kern des Sterns und den Flügeln 7 verläuft hier graduell und kontinuierlich. Die Stirnwand 8 eines Flügels wird von einem Bogen gebildet, der nicht mehr einem Kreisbogen um die Mittelachse 26 entspricht, sondern viel stärker gekrümmt ist. Die Stirnwand geht ohne einen Knick oder einen besonderen Übergang direkt in eine umgekehrt gebogene Kontur über, die weniger stark gekrümmt ist. Hier wird die Außenkontur der Schraubenantriebsausbildung abwechselnd von konkav und konvex gebogenen Linien gebildet. Nun zu der in den Figuren 30 und 31 dargestellten Ausführungsform der Drehantriebsausbildung eines Schraubenkopfs. Die Figur 30 zeigt einen Axialschnitt durch einen solchen Schraubenkopf. Die - -
Drehantriebsausbildung in Form einer Vertiefung beginnt, wenn man von dem unteren Ende der Ausnehmung ausgeht, in der gleichen Weise wie die Ausführungsform der Figur 1. Von einem flachkegligen Boden 5 ausgehend ist ein erster Bereich 4 vorhanden, in dem der Querschnitt der Ausnehmung die Form eines Sterns mit einem mittleren Kern und sechs Flügeln 7 aufweist. Die Stirnwände 8 der Flügel verlaufen in dem Axialschnitt parallel zur Längsachse. Der Bereich des Kerns 6 innerhalb des ersten Bereichs 4 zwischen den Flügeln 7 liegt auf einem Konus. An diesen unteren Bereich 4 schließt sich ein Übergangsbereich in Form einer Stufe 3 an, in dem die Seitenkontur der Flügel 7 geschwungen verläuft. Die Seitenkontur der Flügel 7 geht dann in den oberen Bereich über, in dem die ursprüngliche Seitenkontur der Flügel 7 in einen Nutboden übergeht. Von der Stirnseite 2 der Schraube ausgehend sind in Verlängerung der Flügel 7 des unteren Bereichs 4 radial verlaufende Nuten 48 ausgebildet, die natürlich auch als Flügel bezeichnet werden könnten. Wesentlich ist, siehe die perspektivischen Darstellung der Figur 31 , dass in dieser an sich ebenen Stirnfläche 2 mehrere radiale nicht bis zum Außenrand des Schraubenkopfs reichende Nuten 48 vorhanden sind, die in beiden Drehrichtungen Angriffsflächen für ein Werkzeug bilden. Hier kann also ein Werkzeug zum Drehangriff mit einer nach unten, das heißt axial, gerichteten Rippe, einem Vorsprung oder dergleichen angreifen. Dadurch vergrößert sich die Angriffsfläche, was wiederum zu einer Verringerung der Flächenpressung führt.
Aus der perspektivischen Darstellung der Figur 31 ergibt sich die Form des Übergangs zwischen den radial verlaufenden einen stirnseitigen Eingriff ermöglichenden Nuten und den Flügeln des Eingriffsabschnitts 4.
Die radial verlaufenden Nuten 48, die eine Stirnvertiefung in der Stirnfläche 2 der dargestellten Schraube bilden, haben einen Boden, der - - im radialen Endbereich in einer Querebene quer zur Längsachse der Schraube verläuft. Auch bei allen anderen Ausführungsformen, die in den vorhergehenden Figuren dargestellt sind, ist der Stufenübergang 3 so gestaltet, dass der Boden dieser Stufe sehr nahe an einer Querebene liegt. Insbesondere schlägt die Erfindung vor, dass der Boden mit Ausnahme seines Übergangs in die beiden durch die Stufe 3 verbundenen Bereiche einen Winkel von höchstens 45° mit einer quer zur Längsachse verlaufenden Ebene einschließt. Was bei der Ausführungsform nach den Figuren 30 und 31 besonders deutlich dargestellt ist, gilt auch bei den vorhergehenden Ausführungsformen, da dort überall in dem Bereich zwischen einem Abschnitt mit einem größeren Querschnitt und einem Abschnitt mit einem kleineren Querschnitt ein Stufenübergang 3 vorhanden ist, in dem ein in axialer Richtung vorspringender Teil eines Werkzeugs einen Drehangriff herstellen kann.
Ein Beispiel für die Form eines solchen Werkzeugs ist in Figur 32 dargestellt. Die dargestellte Form ist das Komplement zu der Ausnehmungsform der Figuren 30 und 31. Es ist zu erkennen, dass an dem Werkzeug von dessen freien Ende ausgehend sechs Rippen 7 vorhanden sind, die zunächst axial verlaufen. Dann biegen sie in einer geschwungenen Form nach außen ab und verlaufen in ihrem Endbereich radial und quer zur Längsachse.
Bei den bisher abgehandelten Ausführungsformen mit Ausnahme der in Figur 24 und Figur 25 dargestellten Ausführungsform verläuft die Stirnwand 8 der Flügel 7 in einem Axialschnitt parallel zur Längsachse. Dies ist aber nicht erforderlich.
Der vereinfachte Axialschnitt durch eine Schraubenantriebsausbildung, beispielsweise ein Werkzeug, zeigt, dass auch die Stirnwand 8 der - -
Flügel 7 in beiden Bereichen 1 , 4 auf einem Kegel liegen kann, ebenso wie der Bereich des Kerns 6 zwischen den Flügeln 7. Im dargestellten Beispiel ist der Kegelwinkel, auf dem die Stirnwände 8 der Flügel 7 liegen, identisch zu dem Kegelwinkel der Außenseite des Kerns 6 zwischen den Flügeln 7.
Der Winkel zwischen der Längsachse und der Stirnwand 8 in dem Axialschnitt beträgt etwa 6°. Die Figur 34 zeigt einen weiteren Axialschnitt, bei dem in dem Abschnitt mit der größeren Querschnittsfläche der Kern 6 im Bereich zwischen den Flügeln 7 im Axialschnitt auf einer Zylinderfläche liegt. Die Stirnwände 8 der Flügel 7 liegen, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Figur 33, in dem genannten Bereich auf einer Kegelfläche, die etwa den gleichen Winkel zur Längsachse aufweist wie bei der Ausführungsform nach Figur 33.
In dem Bereich 4 mit der kleineren Querschnittsfläche verlaufen die Wände des Kerns 6 und die Stirnwände 8 der Flügel 7 wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 21 bis 23.
Natürlich sind auch Kombinationen der Verläufe, wie sie hierin dargestellt sind, möglich. Beispielsweise könnte die Stirnwand 8 der Flügel 7 im ersten Bereich 1 auf einer Kegelfläche und im zweiten Bereich 4 auf einer Zylinderfläche liegen. Ähnliches gilt auch für die Außenwand des Kerns 6 zwischen den Flügeln 7.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsausbildung für einen Drehantrieb, ausgebildet als
1.1 eine ringsum geschlossene Vertiefung, die
1.2 mindestens einen Flügelbereich (4) mit einem Querschnitt in Form eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügeln (7) aufweist,
1.3 an den sich auf der dem Boden (5) der Vertiefung abgewandten Seite eine den Flügelbereich (4) mit ihrem Außenumfang radial umgebende Fläche axial anschließt,
1.4 in der in axialer Verlängerung mindestens eines Flügels, vorzugsweise aller Flügel (7) jeweils eine Stirnvertiefung (48) ausgebildet ist, die
eine Dreheingriffsfläche für einen unteren in axialer Richtung vorstehende Stirnvorsprung eines Werkzeugs beziehungsweise eines Werkstücks bildet.
2. Antriebsausbildung für einen Drehantrieb, ausgebildet als
2.1 ein Vorsprung mit einer umlaufenden Seitenwand, der
2.2 mindestens einen Flügelbereich (4) mit einem Querschnitt in Form eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügeln (7) aufweist,
2.3 an den sich auf der dem freien Ende des Vorsprungs abgewandten Seite eine den Flügelbereich (4) mit ihrem Außenumfang radial umgebende Fläche axial anschließt,
2.4 in der in axialer Verlängerung mindestens eines Flügels, vorzugsweise aller Flügel (7) jeweils ein Stirnvorsprung (48) ausgebildet ist, der
2.5 eine Dreheingriffsfläche für eine in axialer Richtung zurückspringende Stirnververtiefung bildet.
3. Antriebsausbildung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der sich an den Flügelbereich (4) ein zweiter Bereich (1 ) mit einem größeren Querschnitt in Form eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügeln (7) anschließt, dessen Kern die gleiche Achse hat wie der Kern des
Flügelbereichs (4) und dessen Flügel (7) an der gleichen Stelle wie die Flügel (7) des Flügelbereichs (4) angeordnet sind.
4. Antriebsausbildung nach Anspruch 3, bei der die den Flügelbereich (4) umgebende Fläche an einer Stufe zwischen zwei
Flügelbereichen (1 , 4) ausgebildet ist.
5. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die den Flügelbereich (4) umgebende Fläche an einer Stirnfläche (2) ausgebildet ist.
6. Antriebsausbildung nach einem der Ansprüche 3 - 5, bei der die Zahl der Flügel (7) in beiden Bereichen (1 , 4) gleich groß ist.
7. Antriebsausbildung nach einem der Ansprüche 3 - 6, bei der die Breite der Flügel (7) in beiden Bereichen (1 , 4) gleich ist.
8. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Seitenwände (9) der Flügel (7) in Axialrichtung parallel zueinander verlaufen, gegebenenfalls mit Ausnahme einer
Entformungsschräge.
9. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Stirnwände (8, 18) der Flügel (7) mindestens eines Bereichs (1 , 4) in Axialrichtung parallel zur Achse verlaufen.
10. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Stirnwand (8, 18) des Flügels (7) längs eines Kreisbogens um die Achse der Antriebsausbildung verläuft.
1 1. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Seitenwände (9) der Flügel (7) eben ausgebildet sind.
12. Antriebsausbildung nach Anspruch 1 1 , bei der in der Querschnittsform die Seitenwände (9) mindestens eines Flügels (7) in Richtung auf die Flügelspitze konvergieren und/oder in
Richtung auf die Flügelspitze divergieren und/oder die Seitenwände (9) mindestens eines Flügels (7) parallel verlaufen.
13. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Seitenwände der Antriebsausbildung in einem
Axialschnitt in Richtung auf den Boden konvergieren, vorzugsweise längs einer zur Außenseite hin konkaven Linie.
14. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich an den Flügelbereich (4) ein dritter Bereich (20) mit nochmals verkleinertem Querschnitt anschließt.
15. Antriebsausbildung nach Anspruch 14, bei der der dritte Bereich (20) einen kreisförmigen Querschnitt oder die Querschnittsform eines Sterns mit einem kreisförmigen Kern und radial nach außen ragenden Flügeln (7) aufweist.
16. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Seitenwände (14) des Kerns zwischen den Flügeln (7) in mindestens einem Bereich (1 , 4, 20) auf einem Kreiskegel liegen.
17. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anzahl der Flügel (7) mindestens drei beträgt, vorzugsweise mindestens fünf.
18. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen zwei benachbarten Bereichen (1 , 4, 20) eine Stufe (3) gebildet ist.
19. Antriebsausbildung nach Anspruch 18, bei der die Stufe (3) Treppenform aufweist oder konisch ausgebildet ist, beispielsweise als Kegelstumpf.
20. Antriebsausbildung nach Anspruch 18 oder 19, bei der die Stufe (3) an der gleichen Stelle wie die durch sie verbundenen Bereiche (1 , 4, 20) Flügel (7) aufweist.
21. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Flügel (7) kontinuierlich aus dem ersten Bereich (1 ) in den zweiten Bereich (4) und/oder aus dem zweiten Bereich (4) in den dritten Bereich (20) geführt ist.
22. Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Bereich zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
23. Werkzeug mit einer Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
24. Werkstück mit einer Antriebsausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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