Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SCREW TOOL AND SCREWS USABLE THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/009708
Kind Code:
A1
Abstract:
A tool comprises essentially a head (25) provided with a slot (37) in which is fixed a drive lug (23) with two pins (35). The latter (35) have cutting edges (33) for making a hole (17). When the tool is rotated, the screw (13) is driven into the material (15), while the cutting edges (33) cut out the hole (17) during several rotations of the tool. While the hole (17) is being cut, the head (19) of the screw moves along the pins (35) at a speed in excess of that of the cutting edges (33). Because of the relatively small advance of the cutting edges (33), the cutting depth of the hole is small and a clean hole is achieved in which the head (19) of the screw is embedded.

Inventors:
OESTERLE HELMUT (LI)
Application Number:
PCT/EP1988/000480
Publication Date:
December 15, 1988
Filing Date:
May 28, 1988
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SFS STADLER AG (CH)
International Classes:
B25B15/00; B25B23/00; F16B23/00; (IPC1-7): B25B15/00; B23B51/10; F16B23/00
Foreign References:
GB191112905A1911-11-16
DE925459C1955-03-21
GB2036907A1980-07-02
US4325153A1982-04-20
US2429375A1947-10-21
GB542162A1941-12-29
US3532142A1970-10-06
US2905030A1959-09-22
FR427471A1911-08-04
FR1457117A1966-10-28
GB1187585A1970-04-08
CH387419A1965-01-31
DE3148223A11983-06-16
Download PDF:
Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. : Werkzeug zum Eiπdrεhεn einer Schraube (13), insbesondere einεr Schraube (13) mit großer Gewindεsteigung, z.B. εinεr Holzschraubε, mit εinεm einen Mitnehmer (23) aufweisenden Werkzeugkopf (25), dadurch gekennzeichnet, daß der zum Eindrεhεn dεr Schraubε (13) ausgεbildεtε Mitnεhmεr (23) dεs Werk zeugkopfεs (25) als Ansεnkwerkzeug mit Schneidεn (33) ausgεbildεt ist und diε Schraube (13) im Mitnεhmεr (23) in dεssεn Achsrichtung vεrschiεbbar, jedoch gegenüber dem Mitnehmer (23) verdrehsichεr gεhaltεn ist.
2. Wεrkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (23) einen oder mehrere, zur Mittelachse des Werkzeugkopfes (25) versetzt ange ordnεte und in etwa achsparalleler Richtung sich erstreckende Finger (35) aufweist, welche in zum Querschnitt der Finger (35) annähεrnd korrespon¬ dierende Ausschnitte im Kopf (19) einεr einzudrehenden Schraube (13) ein¬ greifen und mit ihren Enden bei in den Mitnehmer (23) eingesεtztεr Schrau¬ bε (13) mit etwas Spiel am Schraubεnschaft (14) anschließen, und daß der bzw. die Finger (35) an seinem bzw. ihren freien Ende(n) als Ansεnkwεrk zeuge mit Schneiden (33) ausgebildet ist bzw. sind.
3. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekεnnzeichnet, daß die Län¬ ge der Fingεr (35) εin Mehrfaches der in Achsrichtung gεmessεnεn Länge dεs Kopfεs (19) dεr einzudrεhεndεn Schraube (13) beträgt zur Berücksichtigung des langsameren Ansenkvorschubεs gεgenüber dem schnεllεrεn Einschraubvor¬ schub.
4. Werkzeug nach einεm der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnεhmεr (23) in einem Schlitz (37) des Werkzeugkopfes (25) untergebracht und mit einεm quεr zur Werkzeugachse verlaufenden Stift (31) gesichεrt ist.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüchε 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeugkopf (25) εine drehbarε Hülsε (41) angεordnεt ist, wεlchε diε Tiεfε dεr mit dεm als Ansenkwerkzeug ausgεbildεtεn Mitnεhmεr (23) zu erzeu gεndεn Ausnεhmung (17) bεgrenzt.
6. Werkzεug nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis 5, dadurch gεkεnnzεichnεt, daß am hinteren Teil des Werkzεugkopfεs (25) ein Gewinde (59) mit mindestens ei¬ nεr Stellmutter (60) aπgeordnεt ist, mit wεlcher die axiale Stellung der drεhbarεn Hülsε (41) entsprεchεnd der gefαrdεrtεn Tiεfε dεr mit dεm als An sεnkwεrkzεug ausgεbildεtεn Mitnεhmεr (23) zu erzεugeπden Ansenkung (17) be grεnzbar Ist.
7. Wεrkzεug nach dεn Aπsprüchεn 5 und 6, dadurch gεkεnπzεichnet, daß die Hül¬ se (41) eiπεπ vorzugswεisε durch ein Gεwindεstück (43) gεbildetεn Anschlag aufwεist, dεr ihre Bewεgung nach vorn bεgrεnzt.
8. Wεrkzεug nach einem dεr Aπsprüchε 5 bis 7 , dadurch gεkεnπzεichπεt, daß ei¬ ne Fedεr (61) vorgεsεhεn ist, wεlchε die Hülse (41) gegεn dεn Anschlag (43, 43') drückt.
9. Wεrkzεug nach εinεm dεr Ansprüche 1 bis 8, dadurch gεkεnnzεichnεt, daß der Innendurchmesser der Hülsε (41) wεnig größεr ist als dεr Durchmεssεr dεs Schraubenkopfes (19) der eiπzudreheπdεπ Schraubε (13).
10. Wεrkzεug nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis 9, dadurch gεkεnnzεichnet, daß die Hülse (41) durchsichtig ist oder Aussparungεn (42) zum Sichtbarmachεn der Schraube (13) beim Eindrεhεπ aufwεist.
11. Wεrkzεug nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis 3, dadurch gekεπnzεichnet, daß Mit nεhmεr (23) und Wεrkzεugkopf (25) als εin Stück ausgεbildεt sind.
12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekεnnzεichnεt, daß dεr Wεrkzεugkopf (25) und dεr bzw. die εinstückig anschliεßεnde(n) Mitπεhmεr εinε Schultεr (44) aufwεisεn, wεlchε diε Tiεfε dεr zu εrzεugenden Ansenkung begrεnzt.
13. Wεrkzεug nach εinεm dεr Ansprüche__1 bis 12, dadurch gεkennzεichnεt, daß flitnεhmεr (23) und Wεrkzεugkopf (25) in εinεn Schraubεr intεgriεrt sind untεr Zwischenschaltung εinεr Klauεn und/odεr Drεhmomεntkupplung.
14. Schraubε zur Vεrwendung mit dεm Wεrkzεug nach εinεm dεr Ansprüchε 1 bis 13, dadurch gεkεnnzeichnet, daß am Schraubeπkopf (19) mindεstεns εin Ausschnitt bwz. Einschnitt beliebiger Querschnittsform mit εinεr etwa ax^ial verlau fεndεn Mitnehmεranschlagflächε (22) vorgεsεhen ist.
15. Schraube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß um die Schrauben¬ achse herum vertεilt zwεi odεr εhrεrε Ausschπittε mit Mitnehmεranschlag flächεn (22) vorgesεhεn sind.
16. Schraube nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gεkεnnzεichnεt, daß diε dεr Mitnehmeranschlagfläche (22) gegenüberliegende Begrεnzungsflächε (71) des bzw. dεr Ausschπittε(s) (20) spitzwinklig zur Schraubenkopfoberflächε hin geneigt ist.
17. Schraube nach einεm dεr Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekεnnzeichnεt, daß die Mitnehmeranschlagflächen durch die Begrenzungsflächεn von achsparal lεl zur Schraubenachsε vεrlaufεnden, z.B. als rechteckige oder kεilförmi gε Schlitze ausgεbildεtε Ausschnittε (20) gεbildεt sind.
Description:
Werkzeug zum Eindrehen einer Schraube und Schraube zur Verwendung mit dem Werk¬

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Eindrehen einer Schraube, insbesondere einer Schraube mit großer Gewindesteigung, z.B. einer Holzschraube, mit einem einen Mitnehmer aufweisenden Wεrkzeugkopf, sowie eine Schraube zur Verwendung mit dem Werkzeug.

Zur Befestigung von Spanplatten, Gipsplatten, Asbestplatten, Metallplatten, Profilen aus Holz, Kunststoff oder Metall usw., auf verschiedenen Grundmate¬ rialien, z.B. Holz, Blech, Aluminium, Kunststoff usw., werden vielfach Schrau¬ ben, insbesondere Senkkopfschrauben, mit selbstschneidendem oder selbstfur¬ chendem Gewinde verwendet. Vielfach besteht die Forderung, daß der Schrauben- köpf in dem zu befestigenden Material versenkt werden muß. Da die Ansenkung einen separaten Arbeitsvorgang darstellt und daher zeitaufwendig ist, wird auf die Ansenkung oft verzichtet. Dies hat zur Folge, daß der Schraubenkopf nicht oder schlecht versenkt ist. Vielfach tritt auch eine Beschädigung der Materialoberfläche ein. Es kann aber auch eine Überbeanspruchung der Schraube eintreten oder infolge der hohen Widerstandskraft beim Einpressen des Schrau¬ benkopfes in die zu befestigende Platte das Grundmatεrial durch die Schrauben- winduπgen herausgerissen werden, so daß die Schraube nur schlecht im Grundmate¬ rial verankert ist und somit keine sichere Befestigung der Platte mehr bewirkt.

Es ist zwar bekannt, die Unterseite des Schraubenkopfes gleichzeitig als Ansenk- werkzeug zu verwenden. Da jedoch die Schraube infolge der vorhandenen Gewinde¬ steigung einen starken Vortrieb besitzt, ist dann der Schraubenkopf meist nicht in der Lage, eine saubere Ansenkung zu erzielen. Zur Herstellung einer sauberen Ansenkung sind in der Regel mehrere Werkzeugumdrehungen nötig. Bereits eingän¬ gige Schrauben haben jedoch einen Eindrehvorschub, der pro Umdrehung praktisch der geforderten Tiefe der Ansenkung entspricht. Bei zwei- oder mehrgängigen

Schrauben ist der Vortrieb noch entsprechend größer. Es ist daher praktisch un¬ möglich, den Schraubenkopf gleichzeitig als Anseπkwerkzeug zu verwenden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug und eine entsprechen¬ de Schraube zu schaffen, welche es ermöglichen, gleichzeitig mit dem Eindrehen der Schraube auch die notwendige Ansenkung für den Schraubenkopf zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der zum Eindrehen der

Schraube ausgebildete Mitnehmer des Werkzeugkopfes als Ansenkwerkzeug mit Schneiden ausgebildet ist und die Schraube im Mitnehmer in dessen Achsrichtung verschiebbar, jedoch gegenüber dem Mitnehmer verdrehsicher gehalten ist.

Der Aπsenkvorschub kann dadurch kleiner gehalten werden als der Einschraubvor- schub, der durch die Gewindesteigung der Schraube vorgegeben ist. Zur Herstel¬ lung der Ansenkung stehen dadurch mehrere Umdrehungen des Mitnehmers zur Ver¬ fügung. Die Spandicke ist daher relativ klein, so daß eine saubere Ansenkung entsteht. Wegen der kleinen Spaπdicke ist auch die Gefahr des Ausreissens von der Ansenkung benachbarten Teilen der Werkstückoberfläche gering. Der bisheri- ge separate und daher kostspielige Ansεπkvorgang kann entfallen, da die Ansen¬ kung gleichzeitig mit dem Eindrehen der Schraube vorgenommen wird.

Das erfindungsgemäße Werkzeug hat somit zwei Funktionen, nämlich das Eindre¬ hen der Schraube und die Herstellung der Ansenkung für den Schraubenkopf. Es kann in allen Bohr- und Schraubeinrichtungεn verwendet werden. Besonders vor- teilhaft ist jedoch die Verwendung mit Bohr- oder Schraubeiπrichtungεn, wel¬ che einε Drεhmomentbegrεnzung aufwεisεn.

Vorteilhaft weist der Hitnehmεr εinεn odεr mehrere, zur Mittelachse des Werk¬ zeugkopfes versetzt angeordnete;und in etwa achsparalleler Richtung sich er¬ streckende Finger auf, welche in zum Querschnitt der Finger annähernd korre- spondierεndε Ausschnittε im Kopf einer einzudrehendεπ Schraubε eingrεifεn und mit ihren Enden bei in den Mitnehmεr eingεsetzter Schraube mit etwas Spiel am Schraubenschaft anschließen, und ferner sind der bzw. die Finger an seinεm bzw. ihrεπ freien Ende(n) als Ansenkwεrkzeuge mit Schnεiden ausgebildεt. Durch diesε Finger wird die Schraube sicher gehalten und gestattet bei der Hεrstel- lung der Ansenkung, die mit relativ geringem Vorschub erfolgt, eine Bewegung des Schraubεnkopfes in axialer Richtung relativ zum Werkzeug. Dies ermöglicht eine sehr einfache Konstruktion des Werkzeuges.

Um eine Relativbewegung des Schraubenkopfs in axialer Richtung zum Werkzεug zu ermöglichen, ist vorgesehεn, daß die Länge der Finger ein Mehrfaches der in Achsrichtung gemessεnεn Längε dεs Kopfes der einzudrεhεndεn Schraubε be- trägt zur Bεrücksichtigung des langsamerεn Ansεnkvorschubes gegeπübεr dem schnellεrεn Einschraubvorschub.

Dies ermöglicht es, die Ansenkung durch mehrεre Umdrehungen des Mitnεhmers herzustεllεn, bevor der Schraubenkopf den Boden der Ansεnkung εrrεicht.

Es ist möglich, zur Aufnahmε dεs Schraubεnkopfs εine beispiεlswεise zylindri¬ sche Öffnung im Werkzeugkopf vorzusehεn. Diεs hat dεn Vorteil, daß die Finger 5 des Mitnehmεrs bis in den Bereich, wo sie als Ansenkwerkzeug wirkεn, im Wεrk- zeugkopf gehaltert werden. Dadurch wird die Gefahr des Abbrechens einεs Fin- gεrs rεduziεrt.

Vorteilhaft ist dεr Mitnεh er in εinem Schlitz des Werkzεugkopfs untεrgebracht und mit einem quer zur Wεrkzeugachsε verlaufenden Stift gesichεrt. Diεs ermög- x0 licht εinε εinfachε Konstruktion dεs Wεrkzεugs. Zum Auswechsεln dεs Mitnεhmers gεnügt es dann, εinεn Stift zu entfernεn. Hiεrauf kann εin nεuεr Mitnεhmer eiπ- gεsεtzt und mit dem Stift wieder gesichεrt werden.

Vorteilhaft ist auf dεm Wεrkzεugkopf eine drehbare Hülse angeordnet, welchε diε Tiefe der mit dεm als Ansenkwerkzeug ausgebildeten Mitnehmεr zu erzεugεn-

15 dεn Ansenkung bεgrεnzt. Diεsε Hülsε liegt nach dem Ansenken auf dεm Werkstück auf und steht still, so daß die Werkstückobεrflächε nicht bεschädigt wird. Um εinε Bεschädigung sichεr zu vεrmεidεn, ist εs auch möglich, diε Hülsε aus εi¬ nem relativ weichen Material zu fertigen. Die Hülsε kann auch noch zusätzlich dazu diεnεn, dεn Stift mit dεm dεr Mitπεhmεr gεhalten wird, am Herausfallεn Q zu hindεrn.

Vorteilhaft ist am hinteren Teil des Werkzeugkopfes ein Gewinde mit einer Stell¬ mutter angeordπεt, mit wεlchεr diε axialε Stεllung dεr drεhbarεn Hülsε entspre¬ chend der gefordεrtεn Tiefe der mit dem als Ansεnkwerkzεug ausgεbildeteπ Mit¬ nehmεr zu εrzeugendεn Ansεnkung bεgrεnzbar ist. Diεs hat dεn Vortεil, daß für 5 verschiεdεne Ansεnktiεfεn nicht vεrschiedene Hülsεnlängεn notwendig sind. Es ist vielmehr möglich, durch Verstellen der Stεllmutter die Ansεnktiεfε zu bε- grεπzen.

Damit die Hülse nicht vom Werkzeugkopf fällt, weist sie vorteilhaft einen An¬ schlag auf, der ihrε Bεwεgung nach vorn bεgrenzt. Dieser Anschlag kann durch 0 ein Gewindεstück gεbildεt wεrden. Bεi dεr Vεrwεndung eines solchen Gεwindε-

- Stückes genügt es dann zum Auswechseln der Hülse, diese mit einigen Umdrehun¬ gen zu entfernen.

Es ist möglich, eine Feder vorzusehen, welche die Hülse gegen den Anschlag drückt. Dies ist besonders dann von Interesse, wenn die Hülse auch als Zen- trierung für das Einführen der Schraube in das Werkzeug dient. Zu diesem

Zweck kann der Innendurchmesser der Hülse wenig größer gehalten werden als der Durchmesser des Schraubenkopfes.

Vorteilhaft sind an der Hülse Aussparungen zum Sichtbarmachen der Schrauben " beim Eindrelien vorgesehen. Dies ermöglicht es, den Ein&reli- Vorgang- zu überwachen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind Mitnehmer und Werkzeugkopf als ein Stück ausgebildet. Diεs hat den Vorteil, daß keine Gefahr besteht, irgend¬ welche Teile des Werkzeuges zu verlieren. Wenn das Werkzeug einstückig ist, wird vorteilhaft vorn am Werkzeugkopf eine Schulter vorgesehen, welche die Tiefe der zu erzeugenden Ansenkung begrenzt. Es besteht dann keine Gefahr, daß die Ansenkung zu tief gemacht wird.

Ferner wird vorgeschlagen, daß Mitnehmer und Werkzeugkopf in einen Schrauber integriert sind unter Zwischenschaltung einer Klauen und/oder Drehmomentkupp¬ lung. Eine solche Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Viel- - zahl von Verschraubungen auf die erfindungsgemäße Art und Weise durchgeführt werden sollen.

Die Erfindung betrifft auch eine Schraube zur Verwendung mit dem erfindungsge¬ mäßen Werkzeug. Erfindungsgemäß ist am Schraubenkopf mindestens ein Ausschnitt bzw. Einschnitt beliebiger Quεrschnittsform mit einer etwa axial verlaufenden Mitnehmeranschlagfläche vorgesehen. Vorteilhaft sind jedoch um diε Schrauben¬ achse herum verteilt zwei oder mehrere Ausschnitte mit Mitnehmeranschlagflä- cheπ vorgesehen, wobei die Mitnehmeranschlagflachen durch die Begrenzungsflä¬ chen von achsparallel zur Schraubenachsε verlaufenden, z.B. als rechteckige oder keilförmige Schlitze ausgeführten Ausschnitten gebildet sind. In diese Ausschnitte können die Finger des Mitnehmers eingreifen, wobei während des

Ansenkvorgangs eine axiale Relativbewegung der Schraube in bezug auf das Werk-

zεug εrmöglicht wird.

Nach εinεm weiteren Vorschlag ist die der Mitnεhmεranschlagflächε gεgenüber — liεgende Bεgrenzungsfläche des bzw. dεr Ausschnittε(s) spitzwinklig zur Schrau- bεnkopfobεrflächε hin geneigt. Dadurch ist zusätzlich am Schraubeπkopf εine Ausdrεhsicherung gegebεn, da in Ausdrehrichtung keine ordnungsgεmäßε Angriffs- flächε für irgεndεin Werkzeug gεgεbεπ ist.

Ausführungsbεispiεle der Erfindung werdεn in dεr nachstεhεndεn Bεschrεibung anhand dεr Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einε schεmatische Darstellung eines Eindreh- und Ansenkvorganges, bei welchεm dεr Aπsεnkvorschub für die Herstellung der Ansεπkung für dεn

Schraubεnkopf klεiner gehalten wird als der Einschraubvorschub, mit wεlchεm sich diε Schraubε in axialεr Richtung in das Werkstück hinein¬ bewegt;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstεs Ausführungsbεispiεl des erfindungsgεmäßen Werkzeugs;

Fig. 3 eine Ansicht des Werkzeugs nach Fig. 2 von vorn;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Werkzεug nach dεr Liniε IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 tεilweise im Schnitt ein Werkzeug wie gemäß Fig. 4 mit zusätzlichen Aussparungen zum Sichtbarmachen dεr Schraubεn beim Eindrεhεn; Fig. 6 εine Ansicht des Werkzeugs gemäß Fig. 5 von vorn;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schraube;

Fig. 8 einε Ansicht auf den Schraubenkopf gemäß Fig. 7;

Fig. 9 ein zweites Ausführungsbεispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs mit einεr eingεsεtzten Schraube; Fig. 10 das Werkzεug mit Schraube nach Fig. 9 am Schluß dεs Ansenk- und Eindreh¬ vorgangs;

Fig. 11 in perspektivischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßεn Werkzeugs;

Fig. 12 εin viεrtes Ausführungsbεispiεl dεs erfindungsgemäßen Werkzeugs; Fig. 13 einεn Schnitt durch das Wεrkzεug gεmäß Fig. 12 nach der Linie XIII-XIII;

Fig. 14 εinε Zylinderkopfschraube zur Verwendung mit dem erfindungemäßεn Wεrk¬ zεug;

Fig. 15 eine Ansicht auf den Kopf der Schraube gemäß Fig. 14;

die Fig. 16 bis 18 weitere Beispiele von keilförmigen, axialen Schlitzen in den Köpfen von Schrauben; Fig. 19 eine Schraube mit großem Kopfdurchmesser; Fig. 20 eine Ansicht auf den Kopf der Schraube gemäß Fig. 19; Fig. 21 einen Mitnehmer für die Schraube gemäß den Fig. 19 und 20; die Fig. 22 bis 27 zeigen Draufsichten auf verschiedene Schraubenko fformen, die im Zusammenhang mit entsprechenden erfinduπgsgemäßen Werkzeugen eingesetzt werden können; die Fig. 28 bis 30 Werkzeuge in Seitenansicht, wobei verschiedene Schπeiden- formen der Mitnehmer ersichtlich sind.

Die schematischε Darstellung von Fig. 1 illustriert einen Vorgang, bei dem zur Befestigung einer Platte 11 eine Senkkopfschraube 13 in das Material 15 eingedreht und gleichzeitig eine Ansenkung 17 in der Platte 11 hergestellt wird. Die Ansenkung 17 dient der Aufnahme des Schraubenkopfs 19. Die Bezugs- Ziffer 21 bezeichnet das schematisch dargestellte Eiπdrehwerkzeug und die Be¬ zugsziffer 23 das schematisch dargestellte Ansεnkwerkzεug. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist nun, daß der Vorschub des Anseπkwerkzeugs 23 kleiner ist als der Einschraubvorschub, mit welchem die Schraube 13 in axialer Richtung in die Platte 11 bzw. das Werkstück 15 eindringt. Das Verhältnis zwischen dem Vorschub \J . der Schraube 13 und dεm Vorschub V 2 des Werkzeugs 23 beträgt etwa 3:1 bis 6:1. die Ansenkung 17 wird daher mit einer relativ kleinen Span¬ dicke hergestellt. Dadurch entsteht eine saubere Ansenkung, ohne daß die Ge¬ fahr besteht, daß an den Rändern der Ansenkung Material ausgerissen wird.

Das Ausführungsbeispiel des Eindrehwεrkzεugs gemäß den Fig. 2 bis 4 zeigt ei- nen Werkzeugkopf 25 mit einem Mitnehmer 23, der zugleich als Ansenkwerkzeug ausgebildet ist. Der Mitnehmer 23 hat die Form einer Platte mit einem zentra¬ len Schlitz 27 zur Aufnahme des Schaftes 14 der Schraube 13. Der Mitnehmer 23 besitzt eine Bohrung 29, mit welcher er mittels eines Stifes 31 im Werkzeug- kopf 25 gesichert ist. Die Kanten 33 des Mitnehmers 23 wirken als Schneidkan- ten zur Herstellung der Ansεnkung 1-J.

Wie später noch dargestellt wird, ist es möglich, den Werkzeugkopf 25 mit dεm Mitnehmer 23 einstückig herzustellen. Die Auswechselbarkeit des Mitnehmers 23 hat jedoch erheblichε Vorteile. So kann der ebenfalls als Ansenkwerkzeug wir-

- 1 -

kende Mitnehmer 23 nach dem Stumpfwerden der Schneiden 33 durch einen andεrεn Mitnehmer 23 ersetzt werden. Ferner ist auch ein Ersatz durch einen Mitnehmer 23 anderεr Form möglich. Dεr dargεstellte Mitnεhmer 23 erzeugt einε konischε Ansεnkung. Es sind abεr auch Mitnεhmεr 23 möglich, die andere Ansenkungsfor- men, z.B. einε zylindrische Ansenkung erzeugεn.

Der in Fig. 2 bis 4 dargestellte Mitnehmεr weist zwεi in axialεr Richtung sich εrstrεckεndε Fingεr 35 auf, wεlchε nach dεm Einsεtzen der Schraubε 13 (Fig. 7 und 8) in das Wεrkzεug mit etwas Spiεl dεn Schraubεnschaft umfassεn. Diεsε Finger 35 sind etwa fünfmal so lang wie die Länge des Kopfes 19 der einzu- drεhεndεn Schraubε 13. Auf jεdεn Fall soll diε Längε dεr Fingεr εin Mehrfa- chεs dεr in Achsrichtung gemessenen Länge des Kopfes der einzudrehεnden Schraube betragεn. Es kann hiεr auch εine Anpassung an die vεrschiεdenen Werkstoffe erfolgen, in welche die Schrauben eingedreht werden bzw. in wel¬ chen die Ansenkung hergestεllt werden muß. Auch ist diesbεzüglich εinε An- passung an verschiedene Gewindesteigungen der einzudrehenden Schraubε mög¬ lich. Wie nachher noch näher erklärt werden wird, ermöglicht dies, diε Vor¬ schubsgeschwindigkeit beim Ansenkvorgang kleiner zu halten als die Geschwin¬ digkeit, mit welchεr diε Schraubε 13 in axialεr Richtung in das Material 15 eingetrieben wird.

Wie insbεsondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Mitnεhmεr 23 in einem Schlitz 37 des Werkzεugkopfs 25 untergebracht. Im Bereich des Schlitzes 37 ist der Durchmesser des Werkzeugkopfs 25 größer als der Durchmesser des Schraubenkopfs. Es bestεht dahεr εine Führung der Fingεr 35 bis in dεn Bεreich dεr Schnεidεn 33. Die Gefahr eines Bruchs der Finger 35 ist daher gering.

Bei der gezeigten Dimensioniεrung des Durchmessers des Werkzεugkopfs 25 im Bε¬ reich dεs Schlitzes 37 ist es möglich, eine Öffnung 39 zur Aufnahme des Schrau¬ benkopfs 19 vorzusεhεn.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf dem Werkzεugkopf 25 eine drehbare Hülse 41 angeordnet. Das Werkzeug wäre zwar auch ohnε diεsε Hülsε 41 brauchbar. Die Hülse 41 hat jedoch den Vorteil, daß sie diε Tiεfε dεr zu erzeugenden An¬ senkung begrenzt und den Stift 31 am Herausfallεn hindεrt. Damit diε Hülsε 41 nicht verlorengeht, kann ein Anschlag oder eine andere Arretiervorrichtung

vorgesεhen wεrdεn. Bεim gezeigtεn Ausführungsbεispiεl ist am Werkzeugkopf 25 ein Gewinde 43 vorgesεhεn, übεr das das Innεngεwindε 45 dεr Hülsε geschraubt werden kann, bis es in den Bεrεich 47 gεlangt, wo dεr Werkzeugkopf 25 kein Gewinde mehr aufweist. Die Hülsε 41 kann dahεr auf dεm Wεrkzeugkopf frei dre- hen, wobεi dεr Flansch 49 als Axiallagεr diεnt. In diεsεm Bεrεich könntε auch εin Axialkugεllagεr vorgesehεn wεrdεn, um εinen Axialdruck aufzunehmen und zu gewährlεisten, daß die Hülse 41 leicht dreht.

Durch das Gewinde 43 wird diε Hülsε 41 normalεrwεisε am Hεrausfallεn gεhin- dert. Will man jεdoch diε Hülsε auswechseln, so ist das auf einfachε Wεise durch εine Schraubbεwegung möglich.

Die Hülse 41 kann aus durchsichtigem Kunststoff bestehεn. Wie aber die Fig. 5 und 6 zεigεn, ist εs auch möglich, in der Hülse 41 Aussparungen 42 vorzunehmen, damit beim Eindrehεn die Schraube 13 sichtbar bleibt. Zum gleichen Zweck ist auch der Werkzεugkopf 25 vorn auf bεidεn Sεiten abgεflacht. Es kann also bεi- spielsweise der Werkzεugkopf 25 von Fig. 3 auf bεidεn Seiten angefräst werden, so daß er die Form gemäß den Fig. 5 und 6 aufweist.

Im Rahmen der Erfindung bεstεht auch diε Möglichkeit, daß Mitnεhmεr und Wεrk- zεugkopf in einen Schraubεr iπtεgriert sind unter Zwischenschaltung einer Klauεn- und/odεr Drεhmomεntkupplung. Einε solchε Ausführung wird insbεsonderε dann in Erwägung zu ziεhεn sein, wenn vielε oder hauptsächlich Verschraubungεn durchzu- __führεn sind, bεi wεlchen εin Aπsεπkεn zur Untεrbringung dεs Schraubεnkopfεs gefordert ist.

Bevor nun die Arbeitswεisε des Werkzeugs beschreibεn wird, soll noch diε Aus¬ bildung dεr mit dεm Werkzeug zu verwendenden Schraube erläutεrt wεrdεn. Diεse Schraubε ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Sie bεsitzt εiπεn Kopf 19 mit zwεi axial vεrlaufendεn, schlitzförmigεn Ausschnittεn 20. Durch diεsε Ausschnit¬ te wεrdεn etwa axial verlaufendε Hitnεhmeranschlagflächεn 22 gεbildεt. Die Finger 35 des Mitnehmεrs 23 könnεn also in diε Ausschnittε 20 eingreifen, wo¬ bei dann beim Eintreiben der Schraubε " 13 diεsε sich axial relativ zum Mitneh- er 23 bεwεgεn kann, um dεn gewünschtεn Untεrschiεd zwischεn dεr Vorschubsge- schwindigkεit V^ dεs Mitnεhmers und dεr Gεschwindigkεit V., dεr Schraubε 13 zu εrmöglichεn.

Das Ausführungsbeispiεl gemäß den Fig. 9 und 10 unterschεidεt sich von jεnεm der Fig. 2 und 4 dadurch, daß die Hülse 41 auf dem Wεrkzεugkopf 25 andεrs gε- sichert ist. Diesε Hülsε 41 besteht beispielsweise aus Kunststoff, vorteilhaft aus durchsichtigem Kunststoff, und besitzt eine Anzahl von axialen Schlitzen 51 , so daß Finger 53 gebildet werden, die am Ende einεn kugεligen Vorsprung 55 aufweisen. Die Finger 53 können mit den kugeligεπ Vorsprüngeπ in eine Nut 57 einschnappεn, so daß diε Hülsε 41 in diεsεr Stεllung festgεhaltεn wird. In der Arbeitsweise besteht kein Unterschied zwischen dem Werkzeug nach den Fig. 2 bis 4 und dem Werkzεug gεmäß Fig. 9. Diε Arbeitsweise kann daher unter Bezug- πahmε auf diε Fig. 9 und 10 erläutert werdεn.

Zum Eindrehen einer Schraube wird das Werkzeug mit seinem Schaft 26 in eine Schraubeinrichtung eingεspannt - odεr ist, wie berεits erläutert, in einen Schrauber intεgriεrt - wobei die Schraubeinrichtung vorteilhaft eine Vorrich¬ tung zur Drehmomεntbεgrεnzung aufweist. Die εinzuschraubεnde Schraube 13 wird dann, wie in Fig. 9 dargestellt, in die Öffnung 39 eingεschoben. In der einge- zeichneten Stellung greifen die Finger 35 des Mitnehmers 23 in die Ausschnit¬ te 20 des Schraubenkopfs 19 ein. Wenn somit der Werkzeugkopf 25 dreht, wird die Schraube 13 sicher mitgenommen und bohrt sich in die Platte 11 bzw. das dahinterliegende Material 15 ein. Es können natürlich auch berεits in der Plat- te 11 Durchgangsbohrungen und im Material 15 Vorbohrungen bestehεn. Wenn die

Schnεidkantεn 33 der Finger 35 die Ansenkung vornehmεn, wandert dεr Schraubεn- kopf 19 wεgen der Steigung des Schraubengεwindes 18 entlang der Fingεr 35 nach vorn (Fig. 10). Während diesεr Zeit kann der als Ansenkwerkzeug arbeitεnde Mitnehmer 23 mehrεrε Umdrεhungεn zur Erzεugung dεr Ansenkung 17 vornehmen. Die Tiefe der Aπsεnkung wird bεgrenzt durch das Anliegen der Hülse 41 an dεr Plat¬ tε 11. Fig. 10 zeigt das Endε der Ansenk- und Eindrεhopεration. Es ist zu bε- achtεn, daß diε Hülse 41 beim Berührεn dεr Platte 11 zum Stillstand kommt und somit diε Plattε nicht bεschädigt. Wie brεits εrwähnt wurdε, bεsteht die Hülsε vortεilhaft aus einem relativ weichen Material, z.B. Kunststoff. Dadurch wird die Gefahr einεr Bεschädigung noch wεitεr vεrmindεrt. Bεi Ausführungsbεispiεl von Fig. 11 bεsteht das Werkzeug aus einem Stück, z.B. einem Drehtεil aus Stahl mit Anfräsungεn zur Bildung dεr Finger 35 mit dεn Schneiden 33. Statt einer Hülse sind Schultern 44 vorgesεhεn, welchε diε Tiefe der zu erzεugεndεn Ansen¬ kung bεgrεnzen. Bεi dεr gezεigtεn Ausführungsform dεr Fingεr 35 εignet sich

das Werkzeug für Schrauben mit axialen Ausschnitten in der Form gemäß Fig. 17. Es sind aber auch andere Fingerformen für entsprechende andere Schraubenformen möglich.

Beim Ausführungsbeispiel des Werkzeugs gemäß den Fig. 12 und 13 bestehen Mit- nehmer 23 und Werkzeugkopf 25 aus einem Stück. Es wäre aber auch eine zwεi- stückige Ausführung möglich. Ein wesentlicher Unterschied zu den Ausführungs¬ beispielen gemäß den Fig. 2 bis 6 sowie 9 und 10 besteht darin, daß der Innen¬ durchmesser der Hülse 41 nur wenig größer ist als der Durchmesser des Kopfes 19 der einzudrehenden Schraube 13. Das Werkzeug ist daher etwas kompakter als jenes der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele. "

Angrenzend an den Schaft 26 des Werkzeugkopfes 25 ist ein Gewinde 59 angeord¬ net, auf welchem sich zwei Stellmuttern 60 befinden. Mit diesen Stellmuttern 60 kann die Tiefe der zu erzeugenden Ansenkung eingestellt werden. Eine Schrau¬ benfeder 61 sorgt dafür, daß beim Einsetzen der Schraube 13 die Hülse 41 sich immer inόeαr eingezeichneten vorderen Stellung befindet und somit das Einfüh¬ ren der Schraube 13 erleichtert.

Wie die Schraube 13 gemäß Fig. 14 und 15 zeigt, ist die Erfindung auch bei¬ spielsweise für Schrauben mit Zylinder- oder Vielkantköpfen anwendbar. Die Erfindung eignet sich jedoch auf für Schrauben mit weiteren Kopfformen. Wie die Fig. 16 bis 18 zeigen, können axiale Anschlagflächen 22 auf verschiedene " Weise gebildet werden, z.B. auch duch Ausschnitte 20 in Form von keilförmigen Schlitzen. Die Fig. 19 und 20 zeigen eine Schraube 13 mit einem flachen Kopf mit großem Durchmesser. Fig. 21 zeigt den dazugehörigen Mitnehmer 23, welcher drei Finger 35 aufweist, welche gesamthaft eine zylindrische Ansenkung erzeu¬ gen.

Fig. 22 zeigt eine Ausführungsform des Kopfes 19 einer Schraube 13, bei wel¬ chem die Ausschnitte 20 im Querschnitt annähernd U-förmig ausgebildet sind. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 23 " sind drei Ausschnitte 20 auf den Umfang des Schraubenkopfes 19 verteilt angeordnet. Gemäß Fig. 24 schließen die bei- den Begrenzungsflächen der Ausschnitte 20 einen rechten Winkel miteinander ein, wobei die beiden Anschlagflächen 22 einander diametral gegenüber liegen.

Bei der Ausführung nach Fig. 25 ist lediglich ein Ausschnitt 20 im Schrauben¬ kopf 19 vorgesehen, der beispielsweise einen V-förmigen Querschnitt aufweist. Dementsprechend wird das Werkzeug zum Eindrehen einer solchen Schraube 13 auch nur einen Finger 35 aufweisen, der an seinem freien Ende als Ansenkwerkzeug mit Schneiden ausgebildet ist.

Aus Fig. 25 ist noch ersichtlich, daß in einfacher Weise bei solchen mit Aus¬ schnitten 20 versehenen Schraubenköpfen eine Ausdrehsicherung gegeben wäre, indem nachdem Eindrehεn der Schraube 13 ein Sicherungsstift 70 eingeschlagen wird.

Bei der Ausführung nach Fig. 26 ist die der Mitnehmeranschlagfläche 22 gegen- ü ' b-erliegende Begrenzungsfläche 71 des Ausschnittes 20 zur Oberfläche des Schraubenkopfes 17 hin spitzwinklig geneigt. Es ist dadurch ebenfalls eine Ausdrehsicherung gegeben, da in Ausdrehrichtung keine effektive Anschlagflä¬ che für ein Werkzεug vorhandεn ist. Anstεllε des hier gezeigten nur einen Aus- Schnittes 20 können natürlich bei einer solchen Variante auch mehrere, am Um¬ fang des Schraubεnkopfes verteilt angeordnete Ausschnitte 20 vorgesehen werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 27 ist der Schraubenkopf 19 hammerkopfartig aus¬ gebildet, d.h. mit zwei, einander gegenüberliegenden parallelen Begrenzungs- flächεn 72. Diε Herstellung eines solchen Schraubenkopfes dürfte gegenüber Ausführungen mit anderen Ausschnittformen.einfacher sein. Hier können die Mit¬ nehmer 35 mit den entsprechendεn Schneiden praktisch den ganzen freibleibenden Raum, der jeweils einen kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweist, einnehmen. Bei einer solchen Ausführung ist jedoch lediglich eine seitliche Führung des Schraubenkopfes während des Eindrehens, also beispielsweise durch eine aufge- brachte Hülse 41 zweckmäßig oder notwendig.

Aus den Fig. 28 bis 30 ist ersichtlich, daß durch besondere Formung des freien Endes der Mitnehmer 35 und somit der mit Schneiden ausgeführten Ansenkwerkzeu- ge verschiedene Ansenkquerschnitte erzielt werden können. Die erfindungsgemäßen Werkzeuge können daher für jede Art von versenkbaren Schraubenköpfen eingesetzt werden, und zwar unabhängig von der besondεren Querschnittsform des Schrauben¬ kopfes.

Im Rahmen der Erfindung ist εs auch möglich, und dies ist insbεsondεrε durch die vorgεsεhεne Tiefεnbεgrεnzung mittels der Hülsε 41 gegebεn, εinε tieferε Ansεnkung zur Aufnahmε dεs Schraubεnkopfεs vorzusεhεn, so daß also dεr Schrau- bεnkopf mit sεiπer Oberflächε gεgεnübεr dεr Obεrfläche dεs zu befεstigεnden Teiles zurückversetzt ist. Dies ist z.B. dann zweckmäßig, wenn die Aπsenköff- nung verkittεt odεr vεrsiεgεlt wεrdεn soll.

Diε Erfindung ist nicht auf diε gεzεigtεn Ausführungsbeispielε bεschränkt. Es ist dem Fachmann viel εhr klar, daß noch viεlε anderε Ausführungsfor εn mög¬ lich sind, ohnε vom erfinderischεn Gεdankεn abzuwεichen.




 
Previous Patent: ROTARY BRUSH TOOL

Next Patent: A FITTER'S TROLLEY