DE1990099U - Kupplungsanordnung zum Ver binden eines Schraubenkopies mit einem Werkzeug - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE. ;

HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

8 MÜNCHEN 25 · L I POWS KY.STR, 10

(«sung <fcf ««prurt^ch .gereichten Οη^Ιαςβ* pb. Of rechtlich. SedwhHig <hr Abwichung Die ursprünglich eingir^hi·« Uftfertogen befinden *teh U» ί«σ totsokto SI· kör,«n \^d^^e ii intern« ₉ebuh«nfr_e» βίης«**· *«*.. M -^og ^<«*^^w

Daturas 2O₀5₀1968

Gebrauchsrausteranmeldung H 52 3.2?/47a

Hi°Shear Corporation

Kupplungsanordntmg zum Verbinden eines .Schraufos&lcopfes

mit einem Werkzeug

Die Erfindung betrifft eine Kupplimgsanorclowig gen ¥erbindeii eines mit innen- oder-aussenliegenden Angriffs f l&Qhen versehenen Schraubenkopf es. mit einem "komplementär dem Kopf ausgebildeten Werkzeug, bei der die -Angriffsfl abwechselnd radial gerichtet©'Vorspränge und $ufeen aufweisen« die in Umfangsrichtung nebeaeißander angeordnet sind_s wobei die Vor« Sprünge und Muten ei'db-im wesentlichen in Äehsrichtimg derVBohrau* be erstreckende Flanken aufweisen und der zwischen am Voreprun»-" gen liegende Nutgrund mindestens über einen Teil seiner ln"Aohs«' richtung gemessenen./I£iage. gegenüber-der Sehraubenachse geneigt

Hierbei sind die räumiich«körperli'Qhen - Merkmale des. Schrauben« kopf s und des Werkzeugs .voneinander abhäEgigj, hmu sind diese Merkmale techniseh«funktionell aufeinander abgesfeiasmt und asiein ander angepaßtο

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Di© Aufgabe der· Erfindung besteht darin,."-einen Schraubenkopf. - \ und das augehörige Werkzeug derart auszugestalten* daß der Schraubenkopf und das zugehörige Werkzeug jeweils in einem Ar= beitsgang durch Stauchen* insbesondere durch Kaltstauchen* her« gestellt werden können_o Dabei muß auf einen möglichst günstigen Materialfluß geachtet werden, d_oh_o also die Verformung muß möglichst geringfügig sein* und dem Materialfluß dürfen nur mögliehst wenig scharfe Kanten entgegenstehen „ Das durch den Stauch=» Vorgang verdrängte Material bildet dann die Vorsprünge und Nuten für den Eingriff der beiden Teile der Kupplungsanordnung mitein= andere ■ ; - ' ... ■■■■■■ '. . -^:--; '.-■.

Die zur 'Srmögiichung'eines optimalen. Stauehvorganges--notwendige Ausbildung von Schraubenkopf und Werkzeug darf aber nicht dasu fuhren,.. daß das Werkzeug beim Verdrehen ""der. Schraube, d_öh₀ also bei der Drehmomentübertragungj, von dem Schraubenkopf abgleitete* Es muß also eine formschlüssige Verbindung geschaffen werden,'...beiderdie einander berührenden tragenden Teile sich über eine möglichst große Fläche unmittelbar gegenseitig berühren, wozuin Achsrichtung der Schraube möglichst lange und steh parallel

zur Achse erstreckende Angriffsflächen erforderlich sind,,

Diese beiden Forderungen schließen sich an sich gegenseitig aus* da für einen günstigen Materialfluß die kerbsahnartigen Angriffs= flächen möglichst klein und abgerundet sein müssen und da anderer= seits für eine gute Drehmomentübertragung möglichst große Flächen parallel zur Schraubenachse» senkrecht zur Richtung des wirkenden Drehmoments nötig sind«

Durch die Erfindung wird--aber ein besonders günstiger Kompromiß zwischen diesen beiden Forderungen dadurch geschlossen* daß die Flanken der innenliegenden Nuten bzw«, die Flanken der aüseenlie= genden ¥orsprünge im wesentlichen parallel zueinander angeord·= net sind, daß der Nutgrund an seinem dem Schraubenschaft züge» kehrten Ende tangential in einen gewölbten Nutgrundteil Übergeht und daß das Werkzeug an seinem Stirnende einen zu dem gewölbten Nutgrundteil komplementären Stirnteil aufweistο

Die Erfindung ermöglicht also in besonders günstiger Weise ein Stauchen oder Kaltstauchen der- Schraubenköpfe und der zugehörigen Werkzeuge, wobei das Stauchen an beiden !feilen in nur einem Ar<= bei tsgang erfolgesr kann und wobei das Materialgefüge in optl= maler Weise nur so weit wie unbedingt nötig verformt wlrdo An beiden Teilen haben die komplementär zueinander ausgebildeten Yorsprünge beim Übergang in radialer Richtung in den Werkzeug= schaft

' '.■■■':-■■ --4* . \ ■■■■■'.:. an-fcl-£

in den Schraubenkopf mindestens die gleiche Stärke wie an ihren äusseren bzw_o inneren vorspringenden lnden_y so daß infolge des Änbringens der Vorsprünge und Hüten keine Schwächung des Sefüges stattfindet^ wodurch ein günstiger Materialfluß erzielt und bei der Drehmomentübertragung die Kräfte im Schraubenkopf bzw_o im Werkzeug besser verteilt werden* so daß. unzulässig. hohe- Beasispru» einlegen vermieden werden_o - ' --

Weil die Flanken der Hüten bswo Yo.rsprünge^;.in»-, wesentlichen: päral« IeI zueinander angeordnet sind« ist ein Abgleiten - des-Werkzeugs. vermieden und das V/erkseug ist gegenüber dem Sehräubenkopf in axialer Rieatmig linmer ausgerichtete Auch der gewölbte Nü-tgrund» teil trägt sur ¥erbesserung der Kräfteverteilung b@±_g so daß - Kerhwirkung'en,- die zu "einem ZerreiSen von 'Schraubenkopf oder ■ Werkzeug.-fuhren könnten*, ausgeschaltet sind .und die Bruohgefahr verringert istv Erfindungsgemäß wird eine sehr.flache Ausnehmung im:'Schraubenkopf bzw ο ein Schraubenkopf mit? in . Achsrichtung-'iiur ". wenig: vorragenden Angriffsflächen--geschaffen, so daß trots ge=.. ..nügend großer Anlageflächen zum Verhindern eines -Abgl@lt@ns öder--', -Verkänt.ens'- des Werkseags kleine"und damit leichte und raumsparende«-' insbesondere auch genormte Schraubenkopfe. verwendet werden können» ßie. Aushehmungen am Schraubenkopf ragen-*, nicht - in den Bereich des

■ - 5 ■ - ■ . ah-hl-2

Übergangs zwischen Schraubenkopf und Schraubenschaft hinein,'- so daß auch an dieser Stelle eine Schwächung vermieden ist₀ In ,Jedem "Fall verbleibt ein ungeschwächter Kopfteil am Übergang zum - Schraubenscbafto Damit ergibt sich insgesamt teota der Eignung für große Drehmomente eine gute Kraftverteilung im Schraubenkopfbei der zu'hohe Beanspruchungen vermieden sind₀

. Die.Erfindung kann in verschiedener Weise für Schraubenköpfe mit innenliegenden oder aussenliegenden Angriffsflächen weitergebildet werden« So kann ein Schraubenkopf mit aussenliegenden Angriffs= flächen einen Bereich von einer gewissen Mindesthöhe aufweisen*, dernLoht- mit Torsprüngen und Nuten versehen ist«, Dadurch kann der'Schraubenkopf alle Kräfte sicher. aufnehmen* ohne daß in der Nähe des Schraubenschaftes Spitzenbeanspruchungen auftreten _o"

In vielen Änwendungsfallen■sind die awiscten einzelnen Schrauben zur Verfügung -stehenden' Abstand© und die ZugangsBiöglichkelten zu diesen Schrauben sehr beschränkt» Ss ist dsher erwünscht₉ daß das Werkzeug keinen größeren Durchmesser oder keine größeren .'seitlichen Abmessungen als der Schraubenkopf hata Dies kann bei einem Schraubenkopf mit aussenllegendeh --Angriff sflMchem -'dadurch, erreicht werden, daß der..'..Schraubenkopf radial außerhalb des ge=> wölbten Nutgrundteils eine von Vorsprängen \mu Muten freie Ring«

.'■■■■■■■" ■■;. : -; -6.· ; . an=hi«2.-. ,

fläche zur Anlage der ringförmigen Stirnfläche des Werkzeugs aufweistο Der Durchmesser des äusseren Endes der Vorsprünge ist dabei kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes _β Die Wand·= .stärke des Werkzeugs kann dabei sogar kleiner sein als die radiale Breite der ringförmigen Änlageflache am Schraubenkopf» so-daß das Werkzeug einen Aussendurchmesser hat,der nicht größer ist als der Durchmesser des Schraubenkopf es _β Bas Werkzeug, kann daher über=· all dort verwendet werden, wo der Schraubenkopf überhaupt hinpasst; und es ergeben sich keine Schwierigkeiten bei der Montage*, . Die ringförmige Stirnfläche des Werkzeugs legt,-sich dabei an die. · ringförmige Anlagefläche des Schraubenkopfes an, wodurch ebenfalls - ein Abgleiten oder Verkanten des Werkzeugs gegenüber der Schmu« benachse verhindert wir&o"

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläuterte.

Es zeigen? '.'.' V

Figo 1 eine Draufsicht auf einen Schraubenkopf mit innenliegendea- '~ ■■■".Angriffsflächen,..'

Figo 2 einen Querschnitt längs der tsinie 2=2 in Figo I₉ . Figo. J die formsehlüssige Verbindung, zwischen"'dem Schraubenkopf.

gemäß Figol und 2 tmd einem Merkzeug gemäß Figo 4_S ■ Figo h eine Draufsicht auf das stumpfe Ende eines Werkzeugs*. Figo 5 eine Draufsicht auf einen Schraubenkopf mit aussenliegenden. ■ - Angriffsflächen, ..

■■."■■-. 7- - ■ ■■■■.-■■ an~hi~2

Figo 6 einen Querschnitt längs der LiMe 6S in Figo 5* Figo 7 eine Draufsicht auf das Stirnende eines Werkzeugs gemäß

Fig. 8* ■ ' ■ .

Figo 8 einen Längsschnitt durch dieses Werkzeug* Fig» 9 eine Draufsicht auf eine gemäß Fig« 6 verwendete Unterlag= scheibe»

Figo 20 eine Draufsicht auf einen Schraubenschlüssel mit ismenliegenden Angriffsflächen,

Figβ 11 einen Querschnitt längs der Linie 11«11 in Figo 1O₉ Figo 12 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Schraubenschlüssels,

Figo 13 einen Querschnitt längs der Linie 1>43 in Figo 12, ' FIg₀ 14 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsforra des

Schraubenschlüssels, und
Figo 15 einen Querschnitt längs der Linie I5«15 in Fig₀ 14*

In Fig₀ 1 ist der versenkbare Kopf 10 einer Kopfschraube Il gezeigt _o Die Schraube kann aber auch als Bolsensehraube* Stiftschraube oder in anderer Weise, j^^och mit Angriffsflächen zum Ansetzen eines Werkzeuges ausgeführt sein_o In der Stirnfläche 12 ist eine Ausnehmung IJ ausgeformte Dadurch werden sechs Vorsprünge 14*'gebildet* *. die nach innen gegen die Längsachse 15-des Schraubenkopf es'ragen* .die, wie in Figo 1~ gezeigt* mit der Längsachse der "Ausnehmung ζα° -sammenfMIito. Jeder" Vorsprung 14 ist von einem Paar seitljteher Flanken 16» 17 begrenzt« Diese Planken liegen in Ebenen* die im wesentlichen

parallel zur Schraubenachse verlaufene In Figo 1 sind jedoch die Flanken in einem flachen Winkel zur Schraubenlängsachse geneigt* Dies erfolgt wegen des für das Kaltstauchen erforderlichen Einzugs, der etwa in der Größenordnung von einem Grad liegt _o Dies ist nur aus dem Grund gezeigt _s daß alle Einzelheiten der Konstruktion der Aus» nehraung erkennbar sind, !Tatsächlich aber verlaufen die Flanken. im wesentlichen parallel zu der Längsachse_β

An seinem inneren Ende weist ,Jeder Vorsprung- eine Hase 18 auf* die im wesentlichen vorzugsweise plan ist und unter einem Winkel von etwa drei Grad zur Längsachse infolge des Einzugs beim Kaltstauchen geneigt isto Diese Hase könnte aber auch im wesentlichen parallel zur Längsachse verlaufenο

Die Flanken *l6, 17 der Vorsprung©* 14 bilden die seitlichen - Begren-'zungenvon Nuten 19« * die von. den-,sich* zwischen den Vorsprüngen erstreckenden Ausnehmungen gebildet sindo Die Nuten weisen eine. äusse··= re Begrenzung oder einen Mutgrund 20 auf, ä@r entweder plan oder wie in Figo 2. dargestellt^. kegelmantelförmig*. sein, kamu Die .Erzeugen» .'.. de dieser Fläche bildet einenspitzen Winkel von vorzugsweiseetwa 30°. niit der Längsaohseo

Die Bodenfläohe Sl der Äusnehnung schneidet-die äussere Begrenzung jeder Mut in.einer Linie 22* die in Bezug auf.öle Längsachse außer« halb hinter .-der Schnittlinie der Inneren* Begrenzungen 18 d@r-Vor·»-

Sprünge und der Bodenfläche liegt _o Wie aus Figo 2 ersichtlich^ weist die Bodenfläche vorzugsweise einen kurzen konischen Abschnitt 23 (auch "äußerer Nutgrundteil" genannt) mit einem Winkel von etwa 60° gegenüber der Schraubenachse auf, der unmittelbar neben dem Nutgrund 20 und diesen berührend angeordnet istο Der Mittelteil dieses Nutgrundteils bildet einen Kugelabschnitt 24, der an den konischen Abschnitt 23 tangential angrenzt _a Dieser innere Nutgrund= teil 2k stellt keine vollständige Halbkugel* sondern nur eine Kugelkalotte im geometrischen Sinne dar© Eine solche Kalotte wird vorzugsweise verwendet, da sie in Yerbindung mit den übrigen Flächen einen optimalen Gefügeaufbau beim Kaltstauchen gewährleistet< Falls Jedoch der äussere.Nutgrundteil 23 wegfallen sollte» so erstreckt sich der innere Hutgrundteil 24. bis-'zur Linie-22 < >'.

Zur formschlüssigen Verbindung mit der Ausnehmung IJ ist in Figo ein Werkzeug 30 in -* Schraubenzieherforin mit gewölbten Flächen ge·=» zeigte Ia dem Schaft 31 des Werkzeugs sind sechs längliche^; Muten 32 ausgeformte Di® Begrenzungsflachen 35,.. 3% der Muten 32 bilden sich radial nach außen erstreckende Leisten«, Die Flanken an gegen» tiberliegenden Seiten der Leisten verlaufen zueinander und zu der Achse 35-des-Werkzeugs parallelο Sie weisen außerdem- Abstünde voneinander aufi, die im wesentlichen gleich 'den Abständen der Nutflan·= ken sindo . -

Bevor der Werkseugschaft mit den Muten 32 versehen wird* kann das stumpfe Ende des Schraubenziehers in der Mitte 36 plan geschliffen werden.0 Das Ende des Werkzeugs könnte aber auch ge= wölbt sein, damit es sich genau der Kalottenform des inneren Nut« grundteils 24 des Schraubenkopfes anpassen kann;» Ferner wird der Schaft mit einem äußeren konischen Abschnitt 37 mit dnem Winkel von etwa 120° versehen*, Dieser Abschnitt soll sioh bei der Her» stellung der formschlüssigen Verbindung an dem äußeren Nutgrund·= teil 2J abstützen» Falls Jedoch ein Teil 25 nicht vorgesehen ist« so wird das stumpfe Ende des Werkzeugs der Form des Teils 24 an= geglichene Schließlich weist das Werkzeug noch zur äußeren Be« grenzung den Abschnitt 58 auf, der einen Gesamtwinkel von 60° einschließtο

In den Figo 5 und 6 ist eine Schraube 50 mit ihrer Längsachse 51, einem mit Gewinde versehenen Schaft 52 und einem Kopf 53 darge» stellte wobei der Kopf gemäß einer weiteren AusfÜhrungsforai der Erfindung mit aussenliegenden Angriffsflächen ausgebildet istο Solche Kopfformen können auch an Bolzen oder Muttern und anderen Bauelementen mit oder ohne zentrische Bohrung Verwendung-findenc

Der Kopf 53 weist sechs Vorsprünge 54 auf* die von dem Mittelab» schnitt 55 itt radialer Richtung nach aussen verlaufene Der Mittel= abschnitt darf dabei in axialer Richtung nicht so weit vorgezogen sein*, daß die Vorsprünge an einer vollständigen Kontaktberührung

ή ■■■-'

"- 11 '·»■■■■-■■"■■■ an»hi-2

mit den das Drehmoment übertragenden Flächen einer Ausnehmung in einem entsprechenden Werkzeug gehindert sind«, Bei der Herstellung der formschlUssigen Verbindung der Vorsprünge sollte der Mittel« abschnitt entweder gerade an die Bodenfläche der Ausnehmung des Werkzeugs anstoßen oder noch einen kleinen Abstand davon aufwei« senο Die Begrenzung der Vorsprünge wird von im wesentlichen paral= lelen Planken $6, 57 gebildet, die in einer äußeren Begrenzung und einer oberen Fläche 59 enden*. Die Begrenzungsflächen 58 und 59 gehen an der Stelle βθ allmählich ineinander Über«,

Zwischen den einzelnen, einander benachbarten Leisten ist Jeweils ,-eine Nut 61 angeordnete Die Nutflanken sind von den Flanken der angrenzenden Vorsprünge gebildetρ während der dem Schaft 52-zu=, gekehrte Hutgrundteil $2 vorzugsweise konkav gewölbt bzw ₀ ringartig gestaltet isto . '

Die Vorsprünge 54 bilden somit sägezahnMhnliche Angriffsfläeheno Die vom Ansetzen eines Werkzeugs herrührenden ICrSfte können von der vollen Höhe J des Schraubenkopfes derart aufgenommen werden* daß im wesentlichen alle in der Nähe des Schraubenschaftes auftre» ■tenden Spitzenbeanspruchungen vermieden sind_o

Das zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit den Vorsprüngen dee Bolzens 50 geeignete Werkzeug 6j5 ist in den Figo 7 und 8 dargestellt ο Das Ende des Werkzeugs 63 weist eine ^ylin·=· arische. Ausnehmung 64 aufρ deren Wandung sich gegen die Flanken, die äußere Begrenzung und die Oberfläche der Vorsprünge;' 5^ "ab»· stützte ■"".··■■

12 = ■■ - an=hi=2

Die Ausnehmung 64 ist an ihrem Ende mit einem Ringwulst 65 sehen* der so angeformt ist, daß er sieh-.gegen den gewölbten Nutgrundteil 62 in dem Schraubenkopf 53 abstützt ₀- Die Muten 66 erstrecken sieh radial von dem Ringwulst 65 nach aüssen und weisen Flanken 6J₉ 68 auf» die im wesentlichen parallel meinander und zu der Mittelachse 68a des Werkzeugs verlaufene Ferner werden die Nuten von dem äußeren Nutgrund 69 und dem inneren Nutgrundteil 70 gebildete Die Flächen 69 und 70 sind entgegengesetzt su den Flächen 58 und 59 im Schraubenkopf geneigt-, so daß sleisLt diesen zusammen eine Flächenberührung bilden« ■ . ■

Die Flanken 67 und 68 sind in Abständen voneinander angeordnet₉ die etwa gleich den Abständen der Planken 56 und 57 sind* wobei die Abweichung gerade so groß ist, daß die Vorsprung© in die Nuten eintreten können«

In Figo 2 und 4.ist die Ausnehmung in einem mit Gewinde versehenen Bauelement und zur Herstellung einer formschlüssigen. Verbindung ein Werkzeug mit gewölbter Oberfläche gezeigte Dagegen stellen Figo 6 und 8 den umgekehrten Fall dar, wobei nämlich die gewölbte Außenfläche an einem mit Gewinde versehenen Bauteil und die Aus« nehmung in dem Werkzeug angeordnet ist«, Hieraus ist ersichtlich^ daS die erflndungsgeniäßen Ausnehmungen -bzw,,.-erhabenen Gegenf lachen entweder an einem Werkzeug oder einem Befestigungselement angeordnet -sein können_o

■■=>'-X3 * : .' ■■ an=>hi~2 :

In den Figo 6 und 9 ist eine Unterlegscheibe 71'gezeigt, die für das Befestigungselement, also in diesem Fall für die Schraube 50 Verwendung finde« solle Die Unterlagscheibe weist eine flache kreisringförmige Fläche 72 auf, die senkrecht zur Sehraubenaohse liegt« und einen vorgewölbten Flansch 7J5° Die Fläche 72 stützt sich auf der Unterseite des Schraubenkopfes ab* während der Flansch 73 Über die sich verjüngende Seitenfläche 74 des Schraubenkopfes greifto Beim Anziehen von mit Gewinde versehenen Schrauben tritt nämlich häufig das Problem auf, daß sich die zwi~ sehen dem Werkstück und der sich an das Werkstück anpressenden Fläche der Schraube also beispielsweise zwischen der Auflagefläche einer Schraubenmutter und dem Werkstücks, auftretenden Kräfte stark verändern« Diese Kräfte sind von der ..Oberflächengüte, der Sauber» keit und anderen Faktoren* die eine Reibung hervorrufen und schwierig -zu beherrschen sind, abhängig«

Diese sich ändernden Kräfte beim Ansiehen einer Schraube können an sich genau von einem Drehmoraentsehlüssel -angezeigt werden^ doch brauchen die axial gerichteten, tatsächlich in der Schraube auf=· tretenden Spannungen nient unmittelbar proportional au.der Anzeige des Drehmomentschlüssels zu.-sein_o Die Ausübung einer Kontrolle über die in den Schrauben auftretenden Drehntomentkräfte' verfolgt u_oa₀ den Zweck, der Schraube eine bestimmte, axiale -Vorspannung' :-zuerteilen, die eine besonders gute Befestigung -.vermitteltο Die ¥er=

' " - 14 - an-hi-2

Wendung der Unterlagseheibe verfolgt somit den Zwecke der Schraube eine gleichmäßige und im voraus bestimmbare Vorspannung bei einem bekannten und gemessenen Drehmoment zu erteilen» Dies wird da= durch erreicht^ daß man den Reibungskoeffizienten zwischen dem Werkstück und der Unterlagsoheibe beeinflußt»

Können die zwischen diesen auftretenden Kräfte vergleichraäßigt werden* so kann der Schraube eine genaue axiale Vorspannung.er» teilt werden, da die beiden diese bestimmenden physikalischen".

Kräfte₉ nämlich das Drehmoment und die Reibung unter Kontrolle

sind» ' ■' ■

Zu-diesem'Zweck versieht man die eine Seite der '-Unterlagscheibe JS mit einem überzug 72a aus einem Trockejnsöhmiermittelo Der obersag"72a kann sehr dünn gehalten sein, und ist in Figo 6 in vergrößertem Maßstab zur besseren Sichtbarkeit gezeigte Daman tatsächlich den überzug meistens, .durch Eintauchen'.aufbringt * können auch beide Seiten der Unterlagseheibe sowie der sich vor-= wölbend© Flansch bedeckt seine Es genügt 'jedoch«, eine der beiden Seiten der Unterlagscheibe zu beschichten«. ■■ ■ ..

Vorzugsweise findet ein polares Wachs., das im wesentlichen trocken ist, als Schmiermittel Verwendung-₀' Dieses -Schmiermittel"'.'.

ist auf einer flüchtigen Flüssigkeitsbasis aufgebaute Dabei

« 15 =■ ' &n=»hi»2

flüchtigt sich die Basis und erzeugt eine trockene Wachsschicht auf der Unterlagseheibe₀ Vorzugsweise wird ein polarisiertes Schmiermittel verwendet^ da dessen Entfernung von einer Oberfläche sehr schwierig ist« Wenn ein solches Schmiermittel einmal ange«= trocknet ist* kann das an der behandelten Oberfläche anhaftende Wachs nur durch starke Lösungsmittel wieder entfernt werden,, Ss gibt auch andere geeignete Trockenschmiermittel wie beispielsweise Mol3Tbdän~Dlsulfido Aus Preisgründen und infolge seiner bequemen Anwendung wird Jedoch das polare Wachs vorgezogene

Die Ausnehmungen und gewölbten Gegenflächen weisen die folgenden -Vorteile-auft

Io Die Oberfliehen beider Bauelemente können in einfacher Weise durch Stauchen* oft sogar durch Kaltstauchen geformt werden^ was bisher bei solchen komplizierten Oberflächen nicht möglich

war ο "V - " ■ .- ' - ^: V--

2ο Die Planken der Vorsprünge und der Hüten weisen eine verhältnis« massiggroße Fläche auf» während zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung eine. Anzahl dieser Stützflachen An·= griffsflachen für eine beliebige Drehrichtuftg bilden» wodurch die Stützfläche gröBer ist und die Flächenbelastung verkleinert wirdo

■=> 16 « ' an~hi=>2

Die Stützflächen der Planken der Nuten und Vorsprünge liegen im wesentlichen parallel zur Sehraubenlängsaehse, wodurch die Belastung vermindert und das Abgleiten des Werkzeuges aus der Ausnehmung vermieden wird«,

4ο ϊη den Ausführungsbeispielen gemäß Figo 1 und 2 ist eine große Stützfläche zum Ansetzen des Werkzeuges in einer Ausnehmung vorgesehen* die nicht tiefer als die Abmessung einer genormten Schraube mit Senkkopf ist, so daß die Spannungsbeanspruchung des Schraubenkopfes und die Scherbeanspruchung des Schrauben° schaftes im Vergleich zu den bisher bekannten Schraubenkopfen in erheblichem Maß verkleinert ist«

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Planken und de© Mutgrunds sind für den Gefügeaufbau beim Stauöhprozess ideal» ν

6a Die Ausbildung der;Vorsprünge'in Figo 6 vermindert unerwünschte : .Spannungsbeanspruchungen Im Schraubenkopf* da sie mit. diesem aus einem Stück -hergestellt sindo ■■-.;·■ ..

In einem spezifischen Ausführungsheispiel eines Söhräubenkopfes gemäß Figo 1 sind folgende Abmessungen vorgeseheng

Durchmesser- zwischen den Imaenenden der 'einander gegenüber·= liegenden äusseren Nutbegrenzungen» 6*4 aim_o ^:

Durohmesser zwischen den Inneren Begrenzungen einander gegen überliegender Vorsprtinge s 4*8j5 ram_o

Breit® des Nutgrunds zwischen den Planken§ I₅525 mm, Tiefe der Ausnehmung bis zum oberen Rand d©r Kalottes 2₉θ8 Durchmesser zwischen den Oberkanten der äußeren Begrenzungen der Nuten? 8,53 κκη_ο

Breite der inneren Hasen der forsprünges 1,02.mmο Radius der Kalottes 4/75 mm«,

Für die AusfÜhrungsform gemä0 den Fig_β 5 und β sind die Abmessungen in wm in der folgenden Tabelle dargestellts

: A B C DE F G . -: H.

S₉OS 9*77 3,18 11,45 15*37 0,79-1*04. '".-0,76

j κ ι». '.μ ν ■'■.■■ p: q r

' l,8>;..20°, 15° 1,525 ;.5#28-5#-33; 1.73 1^016 : 5°

Die AusfÜhrungsform gemäß Figo 5 ist insbesondere bei starken Schraubenköpfen vorteilhafte Bei dieser Ausfilhrungsform-wird in dem Schraubenkopf keine Ausnehmung vorgesehen-* Somit liegen alle Stützflächen außerhalb des Mittelabschnittes des Schraubenkopfes₀ Starke Drehraoraentkräfte können auf diesen in einfacher Weise hergestellten Schraubenkopf mit den kleinen Yorsprüngen übertragen

werdeno ' "'..■':

"■- 18'- ■■■' - _ ah-hi-2"'

Der Ausdruck "Schraubenkopf" soll im weitesten Sinne--verständen werden« Beispielsweise sind damit auch 'Schraubenmuttern« oder die Köpfe von Bolsenschrauben und Stiften gemeint ₉- bei denen der Kopf entweder die gleiche Qr'ätBe hat oder auch kleiner oder größer als der dazugehörige Schaft 1st_o

Eine vielter© AusfUhrusjgsforra eines Werkzeuges 110 In Form eines Schraubenschlüssels ist-in Figo 10 dargestellte Der Schrauben= schlüssel weist eine Ausnehmung-111-um die Mittelachse 112 auf,-.' die sieh durch den Kopf 113. des Schraubenschlüssels erstreckte Die Ausnehmung ist von den'inneren-Wandungen. 114' begrenzt und endet an den Oberflächen 115, 116 des'Schlüssels _o Ferner ist ein Handgriff 117-zum Drehen des Schlüssels vorgesehen«·

An der Oberfläche 115 münden mehrere Muten mit den Planken 118 bis 125 wM mit den Planken 124 bis 129, die den erstgenannten g€ genüberliegeno Diese Planken sind im wesentlichen parallel zur Achse 112 und voneinander mit einem seitlichen Abstand angeord» net_s der etwa den Abständen zwischen den Seitenwandungen eines . Vorsprungs entspricht^ der zwischen die genannten Planken ssu ; liegen kommt _β

Die Flanken 118-129 .bilden axial gegenüberliegende Wandungen für Vertiefungen 130» die jeweils einen'Nutgrund 131 - und eine Boden= fläche aufweisen* gegen die sich beispielsweise die in Figo. 5 g®= zeigten ¥orsprünge abstützen«)

- 19 ■- ..."' ■ "an-hi-2 ■■.

Die Vertiefungen I30 sind in gleichen Winkelabständen um die Achse 112 angeordnet« Der Winkel ist. mit;-© bezeichnet rnid ist gleich j5&0° geteilt durch die Anzahl der .Ausnehmungen* so daß in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Winkel © gleich 60° ist.

Gemäß Figo 10 sind entsprechende ähnliche Vertiefungen an der entgegengesetzten Oberfläche H6 des Sohlüsselkopfes 113 angeordnete Sie sind von gleicher Anzahl.wie die Vertiefungen in der Fläche 115 und sind in gleichen Abständen zwischen diesen /angeordnete Gemäß Figo 10 sind die Vertiefungen in den Flächen- ,115 und 116 um den Winkel θ/2 .gegeneinander versetzte

Eine in einer bestimmten Stellung festgehaltene * Schraubenmutter. kann somit von den. Vertiefungen des Schraubenschlüssels .durch. Ver« drehen-des-Handgriffes 117- um höchstens 30° in"einfacher Weise erfaßt werden ο Die in den Fig „■ 10 und IL-dargestellte.-Ausführungs» form* bei der sich die mittlere Ausnehmung vollständig durch den Schlüsselkopf -ex^s treckt«.'kann*, besonders-einfach hergestellt -wer«.-*. den₀ - ^: ' - -.' - ■■" *." " ■■" /'■■ ■ ;..■" ■■"

Ih Figo 12 und IJ ist eine weiter©." AusfÜhrungsförm des Schrauben=» schlüsseis dargestellt ο Der Sehltisselkopf ISO weist einen Hand= griff 151 und die Mittelachse 152 auf ο Der Schlüsselkopf ist mit den beiden Oberflächen -155'.'und 154 versehen_ό Sine mittlere Aus»

■=> 20 ■-■■ ; ■■■;.'■ an=4ii°2

nehmung 155 wird von der Wandung I56 begrenzt^ die ein Sechseck darstellte Die Ausnehmung 155 mündet in die- Fläche 154_o line weitere Ausnehmung 157* die durch ©inen Steg I58 von der Ausneh= mung 155 getrennt ist, ist mit einer Wandung I59 in Form eines Sechsecks versehene Die Stützflächen I60 der Ausnehmung 155 sowie die Stützflächen 161 der Ausnehmung 157 sind Jeweils um 60° verdreht und nehmen gegeneinander einen Winkel von 30° ein_o

In Figo 14 und 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er«. findung gezeigt* womit der Schraubenschlüssel eine größere Anzahl von Drehstellungen einnehmen kann₀ Der Schlüsselkopf I65 ist; mit den Oberflächen 166 und I67 versehene Sine zentrisch um die Achse 168 angeordnete Ausnehmung I69 mündet einerseits in die Fläche I66, während eine Ausnehmung 170 in die Fläche 167 mündetο Die Achsen der Ausnehmungen fallen mit der Achse I68 zu= sammeno Die Ausnehmung I69 weist eine innere Wandung 171 in qua» dratischer Form entsprechend den Wandungen eines zu befestigenden Elementes auf _e In den Schlüsselkopf i.65 ist an der Oberfläche 16? eine Anzahl von quadratischen Stützfläehen in sternförmiger An« Ordnung eingeformto Beispielsweise weist das.eine Quadrat die . Ecken 173 bis 176 und das andere Quadrat die Ecken 177 bis auf ο \". .-■■■". ■■-■■■-.".

21 - ' ■ an~hi~2

Gemäß Figo l4 und 15 sind die zwölf Ecken gegeneinander im 30 versetztο Die Stützflächen können aber auch in verschiedenen Winkeln^ beispielsweise in einem Winkel von 22,5° oder 45° gegeneinander versetzt angeordnet sein_e

Mit den erfindungsgemäßen Werkzeugen, die entsprechende Stützflächen an gegenüberliegenden Seiten des Schlüsselkopfes in gegeneinander versetzten Winkelabständen aufweisen, kann jeweils in einfacher Weise durch Umdrehen des Werkzeuges eine neue Winkelstellung bei einer gleichen Lage des GriffStücks ermöglicht werden₀ '.'..' - - .-■"■' ^: ■ ' ' ^:

Claims (1)

1. «A, 301914-24.5.

   22 - " ' ' . ■' an-hi-2

   Oebrauohsmusteranmeldung H 52 12?/47a Gbm

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   SCH.U TZANSP R-ÖCHE

   * Kupplungsanordnung zum fonaschlüssigen Verbinden eines mit iraien= oder aussenliegenden Angriffsflächen, versehenen Schrau·= benkopife mit einem komplementär zu dem Kopf ausgebildeten Werk-= aeog, bei der die Angriffsflächen abwechselnd radial gerichtete Vorsprung© und Muten aufweisen* die in Umfausrichtung neben*=· -einander angeordnet-sind« wobei die Vorsprünge und Hüten sieh . im wesentlichen in" Achsrichtung., der "Schraube- erstreckende; Plan=· ken aufweisen xmd der zwischen--den Vorsprüngen liegende Jfot·=- grund mindestens über einen Teil'-seiner-in-Achsrichtung-ge» -raessenen Länge gegenüber der Schraubenachse geneigt 1st*- da<=> ■-"". durch ge k'.'e- η η s e ie h η e t_s daß die Flanken (16, 17) der Innenliegenden. Nuten-(IS) bzw«-" die Flanken (5ß₉ 57) -aussenSegenden Vorspringe (5¹O la» wesentliöhen parallel arider angeordnet sind^ - daB der Nutgrund .(20* 61) an seinem dam -'..Schraubensöhaft.'(52) ..'zugekehrten..Ende tangential in einen ge- .. wölbten 'NutgrundtMl'-;(24j>- 62) .Übergeht, und- ,daB das;'Herkz.eug"- (30g 63) an seinem Stirne'nde- einen zu;deitt. gewölbten Mutgrund-= teil komplementären Stlrnteil (3β> 65).aufweist_o.." "V·

   2ο ICupplungsanordnung nach Anspruch I für einen Schraubenkopf mit innenliegenden Angriffsflächen_# dadurch g.e k e η η ζ «;1 oh= .ii e t * daß der Mutgrund (20). kegelstumpfart ig unter einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Scnraubenachse-(15) geneigt . ist und tangential in einen kugelartig gewölbten Nutgrimdteil (2%) übergeht, daß dieser Nutgründteil die Planken (16, 17) und den Nutgrund (20) derart schneidet, daß die Schnittlinie (22) am Nutgrund einen größeren Abstand von der Schraubenachse_ hat als an den der Schraubenachse am nächsten liegenden Teilen (I8) der VoreprQnge-(14), und daB das Werkzeug (50) ein korn« plementär zn dem gewölbten Nutgrundteil (24)-ausgebildetes^ vorzugsweise kugelartig gewölbtes S-tirnende aufweist _α

   Jo Kupplungsanordnung nach Anspruch 2_S dadursli g e k e nase 1 c h η e t _g daß .zwischen/dem--Nutgrund (20-) -und dem kugelartig gewölbten inneren Nutgrundteil'-(24)".zusätzlich ■ :

   ' eln.'äusserer Hutgrundteil (23). vorgesehen ist _s der kegelstumpf«" - artig unter einem Winkel von etwa 60° zur Sehraubenaohse.-geneigt ist und tangential in den. inneren:Nufcgrundtell; über-

   :4'o, Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 für ■ einen ■ Schraubenkopf mit amssenliegenäen AngriffsflEßhen₉ dadurch g e k e--n.n ·■ ζ ei ohne t , daß.'der'Nutgrund (öl) an.''dem der -Schrauben«-- stlrnflKche (55) 'benachbarten Ende -etwa, paraüel zur Schrauben? achse-(SI) verläuft: und in Riqbtung. auf dem''ffohraubensohaft (52

   naoh aussea gekrümmt ist und tangential in ©inen konkav ge= wölbten^, ringartigen Nutgrundteil (62) übergeht, und daß das Werkzeug (63) an seinem Stirnende einen dem konkaven Nutgrunä*.. teil entsprechenden konvexen Ringwulst (65)- aufweist«

   ο Kopplungsanordnung nach Anspruch 4> dadurch ^-gekennzeichnet* daß der Schraubenkopf (53) zwischen seinem mit Vorsprüngen (54) und Baten (61) versehenen Teil und dem Schraubenschaft (52) einen nicht mit Vorsprüngen und Muten versehenen Teil aufweist*, dessen Höhe (J) in Achsrichtung in der Größenordnung der -in Achsrichtung gemessenen Höhe (B=J) der Vorsprünge und Nuten liegt_o

   Kopplungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5s dadurch ■ g e ■= k e η ""η ζ e i c h η e t _s daß der Schraubenkopf (55) radial ausserhaib des konkaven Kutgrundte'iles (62) eine von Yorsprüngeö .(54) und Muten (6l) freie Hingfläehe zur Anlage der ringförmig gen Stirnfläche des Werkzeugs "(65) aufweist*

   7ά.*-Kupplungsanordnung nach mindestens einem der; vorhergehenden -. Ansprüche, dadurch g ek e η η ζ e i .α h η e t ," daß an "'■..■■ : der dem Sch'raubenschaft- (52). zugekehrten Auflagefläche des Schraubenkopfes (53) eine Unterlagscheibe-.(7.1) angeordnet ISt₁, die mindestens auf einer Seite mit einem Überzug.* (72a.) aus:, einem Trockenschmiermittel versehen -istν -- ■

   8_β Kupplungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche* dadurch gekennzeichnet* daß. der Kopf (110). des nach Art eines Schraabensehlüssels ausgebildeten Werkzeugs auf beiden Seiten (115, 116) eins Ausnehmung (111) mit einander entsprechenden* im wesentlichen radial gerichteten Vertiefungen (130* 140) aufweist, die gleichmäßig am Umfang der Äusmhmung verteilt sind«,-

   Kopplungsanordnung nach Anspruch 8$ dadurch gekeno = ze i eh η e t , daß die Vertiefungen ■(130» IkQ) auf beiden Seiten (115* 116) des Kopfs (110) gegeneinander um den halben gegenseitigen Winkelabstand-versetzt sindo ^: ■ ; . .■■:._

   IQ₀ Kupplungsanordnung nach Anspruch 9 » dadurch" ge k e n~n -=■ : sei c h η e t' , daß die Mittelachsen (112) der Äusnehmungen

   (111) auf beiden Seiten des Kopfes (110) des Merkzeugs zusammen= ■■".■' fallen und die Ausnehmungen eine einzige, durch den Kopf hin- ■/."" durchgehende öffnung bilden.,*- . .

   Ho Kupplungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch ge ken nt V ζ e i ohne t■ , daß die ImieEwandung (172) der Äiasnehiiiuns: (169) quadratisch ausgebildet ist_e .."- * '. - ;

   ο Kupplungsanordnung nach Anspruch &$■ dadurch ge kenn*.= . * ~ --.- z" e 1 c h- n'.e -t ₉ "..daß die Innenwaadusag (l6ö); der Ausnehmung"* ia Form eines Sechsecks ausgebildet ista. . ^:

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   Kupplungsanordnung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite (ίββ) des Kopfs
   (165) des Werkzeugs eine quadratische Ausnehmung (I69) und auf der Gegenseite (I67) mehrere um einen Winkel gegenein» ander versetzte quadratische Ausnehmungen (170) angeordnet sind ο