Schraubendreher-Einsätze dieser Art werden bisher aus legierten Werkzeugstählen hergestellt, die üblicherweise einen Kohlenstoffgehalt und Legierungszusätze wie Silicium, Mangan, Chrom, Molybdän und Vanadium in Anteilen von weniger als 1 % enthalten.

Nach dem Vergüten erreichen diese Stähle eine Gebrauchshärte von ca. 60 bis 64 HRC.

Bei der Benutzung in Kraftschraubern unterliegen die aus Werkzeugstahl hergestellten Schraubendrehereinsätze an der Funktionsspitze einem relativ hohen Verschleiß, weil die Beanspruchung höher ist als bei einem Handschrauber. Bei Einsatz der Schrauber im gewerblichen Bereich, insbesondere auch bei der Schraub-Montage in einer automatisier- ten Fertigung, wird angestrebt, höhere Standzeiten der Schraubendreher-Einsätze zu erreichen.

Das gilt im Prinzip unabhängig davon, ob es sich um Einsätze mit einer Kreuzspitze (Phillips-oder Pozidriv-System), solche mit einem TORX-, Robertson-, Vierkant-oder Sechskantprofil oder um Einsätze mit irgendeinem anderen Profil handelt, insbesondere jedoch bei den verschleißanfäligen Kreuzspitzen. Eine Verbesserung der Verschleißfestig- keit wird durch eine Hartstoff-Beschichtung, z. B. Titannitrid oder Titancarbid (EP 0 439 501 B1), erreicht. Da eine solche Hartstoff-Beschichtung nur eine geringe Dicke haben kann und das Grundmaterial die für Schraubendreher-Einsätze übliche Festigkeit hat, ist die durch diese Ausführungsart erreichte Verbesserung der Standzeit

noch nicht so hoch, wie sie gewünscht wird.

Versuchsweise wurden Schraubendreher-Einsätze aus Schnellstahl hergestellt, der deutlich höhere Legierungsanteile von Wolfram, Cobalt, Molybdän und ähnlichen Metallen aufweist. Dadurch wird zwar eine größere Harte erreicht, doch ist diese mit einer erhöhten Sprödigkeit verbunden. Diese wirkt sich insbesondere auch deshalb aus, weil Schraubendreher-Einsätze aus Schnellstahl nur spanend gefertigt werden können. Wegen der bei bestimmten Profilen, z. B. Kreuzschlitzprofilen, vorgebenen, relativ scharfkan- tigen Profilierung und der beim spanenden Herausarbeiten des Profiles unterbrochenen Gefügetextur des Grundmaterials werden bei aus Schnellstahl hergestellten Schrauben- dreher-Einsätzen nicht die nach den Normen und in der Praxis geforderten Drehmomente erreicht, so daß die Eindringabschnitte bereits vor Erreichen dieser Drehmomente spröde abbrechen.

Alternativ zur Herstellung aus Schnellstahl wurden Versuche durchgeführt, Schrauben- dreher-Einsätze mit Kreuzspitzen aus Metallpulver-Mischungen herzustellen-also aus Hartmetall (DE 92 11 907 U1, DE 42 41 005 AI und DE 43 00 446 A1). Danach werden die Rohlinge der Schraubendreher-Einsätze im Spritzgießverfahren hergestellt, wobei das s Hartmetallpulver mit einem Fließmittel versetzt ist. Das Fließmittel wird den gespritzten Rohlingen in der folgenden Behandlung entzogen, anschließend werden diese bei hoher Temperatur auf die Endform und-dichte gesintert. Derartige Schraubendreher-Einsätze aus Hartmetall erreichen zwar eine noch größere Härte als solche aus Schnellstahl, doch ist bei derartigen bisher bekannt gewordenen Schraubendreher-Einsätzen die Sprödigkeit zu hoch. Insbesondere erscheint der im Durchmesser reduzierte Schaft ungünstig für eine Fertigung aus Hartmetall.

In der VDI-Zeitschrift Nr. 7-9 (1999), Seiten 42 bis 45 ist die Auslegung von Preßwerk- zeugen zur Herstellung von Schraubendreher-Einsätzen aus Hartmetall beschrieben. Dabei werden die Rohlinge direkt aus Metallpulver gepreßt. Es wird berichtet, daß bei der gefundenen Auslegung der Preßwerkzeuge und des Füllvorganges mit Hilfe der Finite- Elemente-Methode maßhaltige und rißfreie Rohlinge der Schraubendreher-Einsätze hergestellt werden konnten. Es ist nicht bekannt, welche Belastungswerte mit den auf diese Weise hergestellten Schraubendreher-Einsätzen in der Großserie tatsächlich erreicht werden und ob diese Einsätze den im praktischen Einsatz geforderten Werten entsprechen.

Am Markt sind derartige Schraubendreher-Einsätze nicht bekannt geworden.

Im Unterschied zu den bisher genannten einteiligen Schraubendreher-Einsätzen ist in US 3, 393, 722 ein Schraubendreher für Kreuzschlitzschrauben beschrieben, der aus einem Schaft aus relativ weichem Stahl und einem Spitzenteil aus einem extrem harten Material besteht. Beide Teile sind durch Verschweißen miteinander verbunden. Das Spitzenteil besteht vorzugsweise aus Hartmetall (Wolframcarbid). Die Schraubendreher oder Schrau- bendreher-Einsätze dieser Ausführungsart sind am Markt nicht bekannt geworden, obwohl seit der Anmeldung mehr als 30 Jahre vergangen sind und der steigende Bedarf nach verschleißfesten Schraubendrehern oder Schraubendreher-Einsätzen die Markteinführung fördert. Gleiches gilt für ein Werkzeug nach DE 70 44 913 U1, bei dem ein Spitzenteil aus Werkzeug hoher Festigkeit mit einem Schaftteil aus Werkstoff minderer Güte verbunden ist. Das Spitzenteil ist durch pulvermetallurgische Fertigung vorgeformt. Über die Herstellungsweise, Formgebung und Maße werden bei beiden Schriften keine Angaben gemacht. Es darf angenoinmen werden, daß auch für diese Ausführungen kein Ferti- gungsverfahren gefunden wurde, das zu befriedigenden Ergebnissen führte.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, Schrauben- dreher-Einsätze aus Hartmetall auf eine Weise herzustellen, daß sie im Bereich ihrer Eindringabschnitte neben der hohen Härte auch eine ausreichende Zähigkeit haben, so daß die in der Praxis geforderten Drehmomente übertragen werden, gleichzeitig dennoch eine gegenüber bekannten Ausführungsarten deutlich höhere Verschleißfestigung oder Standzeit erreicht wird und eine kostengünstige Fertigung möglich ist.

Die der Lösung der Aufgabe dienenden kennzeichnenden Merkmale sind in Anspruch 1 genannt.

Im Zuge der zur Lösung der Aufgabe führenden Versuche und Untersuchungen wurde festgestellt, daß es zweckmäßig ist, die Schraubendreher-Einsätze nicht einteilig wie nach DE 92 11 907 U1, DE 42 41 005 A1 und DE 43 00 446 A1, sondern zweiteilig mit einem möglichst kurzen Vorderteil aus Hartmetall und einem Antriebsteil aus Stahl zu fertigen.

Dies wird erfmdungsgemäß dadurch erreicht, daß dem aus Hartmetall bestehenden

Vorderteil eine Gesamtlänge gegeben wird, die im wesentlichen durch die Länge eines Eindringteils bestimmt wird, die so bemessen ist, daß sie der maximalen Eindringtiefe des Kreuzschlitzes in Schraubenköpfen der zugeordneten Größe entspricht, zuzüglich eines gewissen Zuschlages. Zu dieser, relativ kurzen Lange hinzu kommt die Länge eines Basisteiles sowie eines Verankerungsteiles, über das das Vorderteil mit einem Antriebsteil des Schraubendreher-Einsatzes verbunden wird.

Durch die Erfindung werden zwei wesentliche Vorteile erzielt. Zum einen wird eine gleichmäßige, genaue und gute Verdichtung beim Pressen der Rohlinge und damit eine gute Standfestigkeit im Bereich des Eindringabschnitts des Vorderteils gegenüber den bei Übertragung eines Drehmoments auf die Kreuzstege wirkenden Biegemomente erreicht.

Auch eine geeignete Korngrößenzusammensetzung der gewählten Metallpulvermischung nach dem Anspruch 7 können hierzu beitragen. Eine derartige gute, gleichmäßige Ver- dichtung ist bisher insbesondere bei Kreuzspitzen nur schwierig zu erreichen, da die Preßmatrize ähnlich hoch mit Metallpulver gefüllt wird, wie es auch zur Herstellung einteiliger Schraubendreher-Einsätze erforderlich ist. Der von dem Preßstempel auf die Metallpulverfüllung ausgeübte Druck wirkt sich dann nicht gleichmaßig bis in den Spitzenbereich und die Stegkammern aus, weil dieser Druck innerhalb der Füllung und durch die Reibung der Füllung an den Matrizenwänden reduziert wird. Zum anderen wird durch die erfmdungsgemäße Ausführung sichergestellt, daß die Preßlinge rißfrei zum Sintern gelangen, was für eine gute Haltbarkeit insbesondere von Kreuzspitzen erforder- lich ist. Das unter hohem Druck in die Matrize gepreßte Metallpulver bzw. der dadurch entstandene Preßling setzt seiner Entformung offenbar einen hohen Widerstand entgegen, der um so größer ist, je größer die Oberfläche des Preßlings ist. Dieser Entformungs- widerstand muß durch die auf die zentrale Spitze wirkende Kraft des Auswerfer-oder Unterstempels überwunden werden. Die hohe spezifische Belastung der Spitze und die in die Kreuzstege hineinwirkende Auswerferkraft können zur Bildung feiner Risse führen, die auch beim Sintern nicht ausgeglichen werden und die Homogenität des Gefüges stören.

Durch die erfindungsgemäße kurze Ausbildung des Hartmetall-Vorderteils wird dagegen die erforderliche Auswerferkraft wesentlich verkleinert, so daß z. B. eine komplizierte, teure Preßform vermieden werden kann, bei der der Unterstempel nicht nur das Profil der zentralen Spitze, sondern auch das Profil der konisch zur Spitze verlaufenden Rücken der Kreuzstege hat, wie dies beim oben erläuterten bekannten Verfahren [VDI-Zeitschrift

Nr. 7-9 (1999), S. 42 bis 45] offenbar vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriichen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 bis 3 schematische Längsschnitte durch drei unterschiedlich große Vorderteile eines erfmdungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes fur Kreuzschlitzschrauben, wobei die Stege jeweils um 45° um die Längsachse verdreht dargestellt sind ; Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen, analog zu Fig. 1 bis 3 ausgebildeten Vorderteils ; Fig. 5 und 6 Schnitte längs der Linien V-V und VI-VI der Fig. 4 ; Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendreher- Einsatzes mit einem Vorderteil nach Fig. 4 bis 6 ; Fig. 8 und 9 grob schematisch ein Preßwerkzeug zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Vorderteils nach Fig. 4 ; Fig. 10 eine vergrößerte Seitensicht des Vorderteils nach Fig. 4 in Kombination mit einem zugehörigen, geschnitten dargestellten Schraubenkopf ; Fig. 11 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes ; Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 11 ; Fig. 13 bis 16 jeweils teilweise geschnittene oder ungeschnittene Vorderansichten drei weiterer Ausführungsbeispiele von Verbindungsformen des Vorderteiles aus Hartmetall mit dem Antriebsteil ;

Fig. 17 bis 19 Schraubendreher-Einsätze für Kreuzschlitzschrauben verschiedener Größe ; Fig. 20 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes, entsprechend Fig. 7, jedoch mit einem vom Antriebsteil abstehenden konvexen Veranke- rungselement ; Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie XXI-XXI ; Fig. 22 einen der Fig. 17 entsprechenden Schraubendreher-Einsatz für Kreuzschlitz- schrauben mit einer weiteren Ausführungsform des Verankerungselementes ; Fig. 23 einen Schnitt längs der Linie XXIII-XXIII ; Fig. 24 einen Schnitt längs der Linie XXIV-XXIV ; Fig. 25 ein Ausführungsbeispiel analog zu Fig. 22, jedoch mit einem Vorderteil für Pozidriv-Schrauben (PZ) ; Fig. 26 bis 28 den Fig. 22 bis 24 entsprechende Ansichten eines weiteren Schrauben- dreher-Einsatzes für Kreuzschlitzschrauben ; Fig. 29 einen teilweisen, stark vergrößerten Längsschnitt durch ein Vorderteil eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes für TORX-Schrauben ; Fig. 30 eine Draufsicht (Vorderansicht) des Schraubendreher-Einsatzes nach Fig. 29 ; Fig. 31 eine Seitenansicht und Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendreher- Einsatzes für TORX-Schrauben mit Auslaufradius ; Fig. 32 je eine Seitenansicht und Vorderansicht (Draufsicht) eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes für Sechskant-Schrauben mit Auslaufradius ; Fig. 33 eine Seitenansicht und Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-

Einsatzes für Robertson-Schrauben mit Auslaufradius ; Fig. 34 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes für TORX- Schrauben ohne Auslaufradien, wobei der Durchmesser einer Eindringspitze größer als der Durchmesser eines Antriebsteiles ist ; Fig. 35 einen Schnitt längs der Linie XXXV-XXV der Fig. 34 ; Fig. 36 eine Seitenansicht eines Schraubendrehers-Einsatzes nach Fig. 34 mit einem zugehörigen, geschnitten dargestellten Schraubenkopf ; Fig. 37 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes für Sechskant-Schrauben ohne Auslauf-Radien ; Fig. 38 einen Schnitt längs der Linie XXXVIII-XXXVIII der Fig. 37 ; und Fig. 39 eine Tabelle mit bevorzugten Maßen für die Vorderteile der erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsätze.

Fig. 1 zeigt ein Vorderteil 1 eines erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsatzes. Das Vorderteil 1 ist an seinem Vorderende mit einem Eindringabschnitt 2 in Form einer üblichen Kreuzspitze versehen, die zum Eindringen in das entsprechende Innenprofil einer Kreuzschlitzschraube dient. Die Kreuzspitze enthalt vier kreuzförmig angeordnete Rippen oder Stege 3 mit Oberkanten 4, die nach vorn kegelförmig aufeinander zulaufen und an einem für die Zwecke der Erfindung unbedeutenden, abgeflachten Endabschnitt 5 enden.

Zwischen den Stegen 3 sind Kreuzrillen oder-nuten mit ebenfalls bis zum Endabschnitt 5 konisch verlaufenden Nutenböden 6 angeordnet, die an der vom Endabschnitt 5 abgewand- ten Seite ab einer Stelle 7, die das rückwärtige Ende des Eindringabschnitts 2 definiert, radial nach außen gewölbt verlaufen und dadurch einen nachfolgend als Auslauf 8 bezeichneten Abschnitt bilden.

An den Auslauf 8 schließt sich nach rückwärts ein z. B. zylindrischer Basisabschnitt 9 an, der an einer rückwärtigen Stirnfläche 10 endet, die in der Regel senkrecht zu einer Mittel-

oder Drehachse 11 des Vorderteils verläuft. Von der Stirnfläche 10 steht nach rückwärts noch ein Verankerungsabschnitt 12 in Form eines Zapfens ab, der einen im Vergleich zum Basisabschnitt 9 reduzierten Querschnitt besitzt, wobei der Eindringabschnitt 2, der Basisabschnitt 9 und der Verankerungsabschnitt 12 koaxial zur Achse 11 angeordnet sind.

Diese Grundform des Vorderteils 1 ist bei allen Schraubendreher-Einsätzen der Erfindung im wesentlichen die gleiche, wobei jedoch die äußere Gestaltung und die Abmessungen vor allem der verschiedenen Abschnitte 2, 4 und 6 an das Innenprofil der jeweils zugeord- neten Schraube und der Abschnitte 12 an die gewählte Verankerungsart angepaßt sein müssen, wie weiter unten erläutert ist.

Fig. 2 zeigt ein zu Fig. 1 analoges Vorderteil 1 und dessen für die Erfindung wesentlichen Maße. Danach bezeichnet ein Maß L0 die Länge des Eindringabschnitts 2 zwischen dem Endabschnitt 5 und dem Auslauf 8, L1 die Länge des Vorderteils 1 zwischen dem Endabschnitt 5 und der Stirnfläche 10, LP die Profillänge, die sich aus der Summe der Länge L0 und der Länge des Auslaufs 8 ergibt, und LB die Länge des Basisabschnitts 9, so daß LP + LB = L1. Alle Längen werden dabei in Richtung der Längsachse 11 (Fig. 2) gemessen. Außerdem zeigt ein Vergleich der Fig. I bis 3, in denen gleiche Teile mit demselben Bezugszeichen versehen sind, daß diejenige Stelle 7, 7a bzw. 7b an der die konischen Bereiche der Nutenböden 6 des Eindringabschnitts 2 enden und in den Auslauf 8 übergehen, in Fig. l in gleicher Höhe mit den unteren Enden der Oberkanten 4 der Stege 3 liegt, während die entsprechende Stelle 7a bzw. 7b in Fig. 2 unterhalb und in Fig. 3 oberhalb des unteren Endes der Oberkanten 4 liegt. Das ist eine Folge davon, daß normalerweise sowohl ein Maß D1, das den Durchmesser des Vorderteils 1 am Ende der Lange LI, d. h. im Bereich des Basisabschnitts 9 bzw. der Stirnfläche 10 angibt, als auch die Kegelwinkel, unter denen die Oberkanten 4 der Stege 3 und die Nutenböden 6 verlaufen, durch Normen oder dgl. vorgegeben sind. Die Oberkanten 4 enden daher nach unten hin jeweils dort, wo sie einen gedachten Umfangszylinder des Basisabschnitts 9 schneiden. Schließlich bezeichnet dO den Durchmesser am Ende der Länge L0, d. h. an den Stellen 7, 7a bzw. 7b.

Erfindungsgemäß wird ein Schraubendreher-Einsatz aus dem separat hergestellten Vorderteil 1 (Fig. 4 bis 6) und einem ebenfalls separat hergestellten Antriebsteil 14 (Fig. 7) zusammengesetzt, das z. B. zur Befestigung des Einsatzes im Futter eines

Motorschraubers dient. Dabei wird das Vorderteil 1 aus Hartmetall, das Antriebsteil 14 dagegen aus einem für diese Zwecke üblichen Werkzeugstahl hergestellt. Zur koaxialen Verbindung dieser beiden Teile 1, 14 zu einem Schraubendreher-Einsatz (Fig. 7) ist das Antriebsteil 14 an einer dem Vorderteil 2 zugewandten Stirnseite mit einer in deren Oberfläche eingearbeiteten, mit ihrem Innenquerschnitt an den Außenquerschnitt des Verankerungsteils 12 angepaßten Ausnehmung 15 versehen. Die Verbindung erfolgt dann dadurch, daß das Verankerungsteil 12 in die Ausnehmung 15 eingeführt und in dieser derart verpreßt, verlötet oder auf andere Art befestigt wird, daß das Antriebsteil 14 die geforderten Drehmomente auf das Vorderteil 1 übertragen kann. Wie Fig. 7 zeigt, kann die Ausnehmung 15 in einem z. B. zylindrischen oder leicht konischen Übergangsabschnitt 16 ausgebildet sein, der sich an einen Abschnitt 17 mit üblichem Sechskant-Außenprofil des Antriebsteils 14 anschließt und einen bündigen Übergang vom Abschnitt 17 zum Basisabschnitt 9 bewirkt.

Die Herstellung des Vorderteils 1 erfolgt mit Hilfe eines in Fig. 8 und 9 schematisch angedeuteten Preßwerkzeugs 19. Dieses enthalt eine Preßbuchse 20, die an einem Ende mit einer z. B. zylindrischen Aufhahmeöffhung 21 für einen z. B. ebenfalls zylindrischen Preßstempel 22 und am anderen Ende mit einer in sie eingesetzten Preßmatrize 23 versehen ist, die an einer der Aufnahmeöffnung 21 koaxial gegenüberliegenden Seite als Negativform 24 für das herzustellende Vorderteil 1, d. h. im Ausführungsbeispiel als Negativform für eine Kreuzspitze ausgebildet ist. Zwischen der Negativform 24 und der Aufnahmeöffnung 21 weist die Preßbuchse 20 einen Hohlraum 26 auf. Außerdem ist die Preßmatrize 20 mit einem zentralen Durchgang versehen, in den ein Auswerfer 25 eingesetzt ist. Der Preßstempel 22 ist an seiner der Preßmatrize 22 zugewandten Stirn- fläche mit einer Ausnehmung 27 versehen, die als Negativform des Verankerungteils 12 ausgebildet ist.

Zur Herstellung des Vorderteils 1 wird zunächst bei eingeführtem und bis zur Preßmatrize 24 vorgeschobenen Auswerfer 25 der Hohlraum 26 mit dem gewünschten Hartmetallpul- ver gefüllt, wie in Fig. 8 durch das Bezugszeichen 28 angedeutet ist. Anschließend wird der Preßstempel 22 in die Aufnahmeöffnung 21 eingeführt und mit dem zur Verdichtung des Hartmetallpulvers 28 erforderlichen Druck in Richtung der Preßmatrize 23 vorgepreßt, wodurch das Hartmetallpulver 28 verdichtet und in die Form des Vorderteils 2 (Fig. 9)

gebracht wird. Danach wird der Preßstempel 22 entfernt, der Auswerfer 25 vorgeschoben, um das Vorderteil 2 aus der Preßmatrize 22 und der Preßbuchse 20 auszustoßen, und das erhaltene Vorderteil 2 auf bei derartigen Preßverfahren übliche Weise z. B. bei 1100° C bis 1200° C gesintert. Die Hartmetallpulvermischung enthält z. B. Cobalt-, Molybdän-, und Wolframcarbid und ggf. Anteile an Eisen und führt durch den Preß-und Sintervor- gang zu einem äußerst harten und verschleißfesten Vorderteil 2.

Durch die zweiteilige Ausbildung der erfindungsgemäßen Schraubendreher-Einsätze 2, 14 wird erreicht, daß die eigentliche Funktions-bzw. Wirkzone, die im Vorderteil I enthalten ist, mit einem vergleichsweise einfachen, kostengünstigen Verfahren hergestellt wird, bei dem aber dennoch optimale Preß-Verhältnisse erreicht werden. Nach der Verbindung des Vorderteils l mit dem Antriebsteil 14 entsteht dann ein Schraubendreher-Einsatz, der auch hohen Belastungen widersteht.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Druckverteilung und damit einer homogenen Gefüge- struktur im Vorderteil 1 wird es im Rahmen der Erfindung für erforderlich gehalten, das s Vorderteil 1 so klein wie möglich auszubilden, um im Werkzeug 19 möglichst geringe Reibungsverluste zu verursachen. Da die Form und die Größe des eigentlichen Eindring- abschnitts 2 von der Innenprofilierung im Kopf der jeweils zugeordneten Schraube abhängt, wird zur Erreichung dieses Ziels von den folgenden Überlegungen ausgegangen : Zunächst ist klar, daß die oben erläuterten Abschnitte und Größen im Rahmen der Erfindung, wie sich aus der späteren Beschreibung ergibt, nicht nur für das Kreuzschlitz- System nach Fig. 1 bis 3, sondern entsprechend auch für andere Bit/Schrauben-Paarungen gelten. Hierzu zahlen z. B. die Kreuzschlitz-Systeme nach Phillips und Pozidriv, die üblichen Sechskantsysteme, ferner die Mehrkant-, Vielzahn-oder Wellenformsysteme nach Torx oder Vierkant-Robertson sowie verschiedene Sondersysteme wie z. B. Tri-Wing und Torque-Set.

Für die Bemessung der Eindringabschnitte 2 der Bits bzw. der zugehörigen Innenprofile der Schrauben gibt es z. B. DIN/ISO-Normen oder andere Normen und Vorschriften, die z. B. von den ursprünglichen Entwickler der jeweiligen Profilsysteme vorgegeben wurden. Diese Normen und Vorschriften werden für die Zwecke der Erfindung über-

nommen, soweit dies für eine gute Funktion bzw. eine gute Paarung Bit/Schraube erforderlich ist. Dabei werden für Kreuzschlitz-Systeme die DIN-Normen 967, 7996 und 7997 und/oder EN-ISO 7045 bis 7047 zugrunde gelegt, nach denen die Schrauben der verschiedenen Gewindedurchmesser in Kreuzschlitzgrößen 0 bis 4 eingeteilt sind und zu jeder Größe Schrauben mit unterschiedlichen Köpfen und Innenprofilen und daher unterschiedlichen Eindringtiefen in diese gehören können.

Wichtig für die gute Passung von Kreuzschlitze und Innenprofil der Schraube ist es, daß die Kreuzspitze mit den Flanken der Stege 3 (Fig. 1) an den Flanken des Innenprofils der Schraube Flächenkontakt hat. Das tragende Profil der Kreuzspitze muß so lang sein, daß es in das Kreuzprofil der Schraube eintauchen kann, ohne daß etwa die Kreuzspitze an ihrem Auslauf 8, der nicht mehr der richtigen Kontur des Eindringabschnitts 2 entspricht, auf dem Rand des Kreuzschlitzprofils der Schraube aufsitzt. Dies ist schematisch in Fig. 10 angedeutet, die ein Vorderteil 1 gemäß Fig. 1 bis 7 zeigt, das in die profilierte Öffnung eines Schraubenkopfs 29 eintaucht, der eine Eindringtiefe T besitzt, die kleiner ist, als der Länge LO des Eindringabschnitts 2 entspricht. Die Stelle 7, an der die Kreuznutenböden 6 in den Auslauf 8 übergehen, befindet sich dabei ausreichend weit außerhalb der Schraubenkopföffnung. Würde LO < T gelten, würde der Eindringabschnitt 2 nur in einem Teil der Schraubenkopfoffnung liegen, weil sich der Auslauf 8 auf den Schraubenkopf 29 auflegen würde. Außerdem hätte dies zur Folge, daß der gute Flächen- kontakt zwischen den Eindringabschnitt 2 und den zugehörigen Flächen der Schrauben- kopföffnung verloren ginge und der Einsatz mit etwas Spiel in der Schraube sitzen würde, was für die Übertragung hoher Drehmomente ungünstig ist. Bei LO = T kann sich schließlich in Abhängigkeit von den jeweiligen Toleranzen ebenfalls der Fall LO < T einstellen.

Um zu einem für die Praxis brauchbaren Kompromiss zu gelangen, wird bei der Bemes- sung der Einsätze erfindungsgemäß die Länge LO bei jeder Schraubengröße anhand desjenigen Schraubenkopfs bemessen, der nach der jeweiligen Norm oder sonstigen Vorschrift die größte Eindringtiefe T hat. Zunächst wird dazu von demjenigen Schrauben- typ ausgegangen, durch deren Kopfform sich die größte Eindringtiefe T ergibt. Das sind im Fall von Kreuzschlitzschrauben z. B. Linsensenkschrauben nach EN-ISO 7047. Da bei allen anderen Schraubentypen die Eindringtiefe T deutlich kleiner ist, passen anhand der

Linsensenkblechschrauben bemessene Einsätze auch auf die dasselbe Innenprofil auf- weisenden Köpfe anderer Schrauben.

Gibt es zu irgendeiner Größe eines bestimmten Kreuzschlitzprofils Schrauben, die aufgrund unterschiedlicher Kopfformen zu unterschiedlichen Eindringtiefen T führen, wird zur Bemessung von LO diejenige Schraube ausgewählt, die die größte Eindringtiefe T hat.

Dies wird nachfolgend anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert.

Nach EN-ISO 7045-7047 (Typ Z, Pozidriv) können z. B. Linsensenkschrauben der Größe 2 mit Kreuzschlitz unterschiedlich genormte Eindringtiefen der Lehre haben, denen die Bereiche T£N bis TMAX von 1, 48/1, 93 mm bis 2, 9/3, 35 mm zugeordnet sind. Erfin- dungsgemäß wird der größte vorkommende Bereich der größten Schraubenkopfform für die Bemessung von LO herangezogen, indem LO den Wert 3, 35 mm erhält. Dadurch wird sichergestellt, daß das Vorderteil l in alle Schraubenköpfe mit voller Eindringtiefe T eintauchen kann. Ein Vorteil dieser Bemessungsweise von LO besteht darin, daß LO nicht größer gemacht wird, als für die gewünschte Funktion erforderlich ist.

Im Hinblick auf das Maß L1 wird erfindungsgemäß gefordert, daß es möglichst klein sein soll, um beim Preßvorgang die gewünschte gleichmäßige Druckverteilung zu gewähr- leisten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch sichergestellt, daß L1 nicht größer als 2, 5-L0, vorzugsweise nicht größer als 2, 2 L0 und mit ganz besonderem Vorteil kleiner als 2, 0 L0 gewählt wird, was beim obigen Beispiel L1 = 8, 5 mm bzw. 7, 48 mm bzw. 6, 80 mm entspricht. Dabei hängt die Größe von L1 bei Kreuzschlitzprofilen unter anderem davon ab, wie groß die Werte für LP und LB (Fig. 2) sein sollen, und es ist klar, daß der minimale Wert für L1 das jeweilige Maß von LO ist. Im Hinblick auf LP hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Auslauf 8 deutlich kleiner zu wählen, als dies bei herkömmlichen Bits möglich ist. Wird aber der Auslauf 8 zu klein gewählt, ergeben sich ungünstige Druckverteilungen beim Preßvorgang infolge des steilen Übergangs vom Basis- abschnitt 9 zum Eindringabschnitt 2, wahrend zu große Werte von LP die Gesamtlänge Ll zu stark vergrößern wurden. Da für die Länge LB je nach Bit-Größe nur ca. 0, 8 mm bis 1, 5 mm und höchstens 2, 5 mm benötigt werden, hat sich im oben genannten Fall für ein bisher als am besten empfundenes Ausführungsbeispiel ein Wert LP von ca. 5, 00 bis 5, 25

mm als zweckmäßig erwiesen, was mit einem ausreichend großen Wert L1 = 6, 00 bis 6, 25 mm, d. h. Ll = 1, 76-LO bis 1, 84 zu einem kurzen und daher gut preßbaren Vorderteil 1 führt.

Für die drei anderen Größen 1, 3 und 4 nach EN-ISO 7045-7047 (Typ Z, Pozidriv) haben sich folgende Werte als zweckmäßig erwiesen : Größe 1 : Hier liegt der Bereich ETMIN bis ETMAx bei 1, 22 bis 1, 47 mm für kleinere und bei 1, 83 bis 2, 08 für größere Schraubenköpfe. Erfindungs- gemäß wird LO = 2, 1 mm, LP = 3, 0 mm und L1 = 3, 8 mm gewählt.

Größe 3 : Hier liegt der Bereich ETMN bis ETMAX bei 2, 73 mm bis 3, 18 mm.

Erfindungsgemäß wird LO = 4, 4 mm, LP = 6, 6 mm und d L1 = 8, 1 mm gewählt.

Größe 4 : Hier liegt der Bereich ETMIN bis ET, bei 3, 87 mm bis 4, 32 mm für kleinere und bei 5, 6 mm bis 6, 05 mm für größere Schraubenköpfe.

Erfindungsgemäß wird Lao = 6, 6 mm LP = 8, 8 mm und L1 = 10, 3 mm gewählt.

Aus den obigen Werten ergibt sich, daß keiner der Werte für L1 größer als 2-LO mm ist und insbesondere für die kleineren Größen sehr kleine Werte für L1 erhalten werden können, selbst wenn Ll zu 2, 5 L0 bemessen wird. Ganz besonders bevorzugte Maße ergeben sich aus Fig. 39.

Für andere Schraubenköpfe [z. B. Typ H (Phillips) nach EN-ISO 7045-7047] kann auf entsprechende Weise vorgegangen werden.

Der Basisabschnitt 9 besteht aus einem kurzen, plattenförmigen Abschnitt, der hauptsäch- lich zur Anformung der Verankerungselemente 12 dient. Diese können aus konvexen, von der Stirnfläche 10 (Fig. 1) abstehenden oder aus konkaven, in die Stirnfläche 10 ver- senkten Formelementen bestehen. Anhand der Fig. 11 bis 24 werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele näher erläutert, bei denen die Vorderteile 1 im wesentlichen bis auf

teilweise unterschiedliche Basisabschnitte dem Vorderteil 1 nach Fig. 1 bis 9 entsprechen.

In analoger Weise entsprechen die Antriebsteile 14 im wesentlichen dem Antriebsteil 14 nach Fig. 7, weshalb jeweils nur die unterschiedlichen Teile mit anderen Bezugszeichen als bisher bezeichnet sind. Während das Verankerungselement 12 nach Fig. 1 bis 9 ein zylindrischer Zapfen ist, ist das Vorderteil 1 in Fig. 11 und 12 mit einem senkrecht von der anderen Stirnfläche des Basisabschnitts 9 abstehenden Verankerungselement 31 mit einem TORX-Profil versehen, das in eine Ausnehmung 32 des Antriebsteils 14 eingesetzt ist, die ein entsprechendes Innenprofil besitzt. Die feste Verbindung beider Teile 1,14 erfolgt z. B. durch Kleben, Löten, Verpressen od. dgl., wobei der unrunde Querschnitt der Verankerungselemente 31, 32 den Vorteil hat, daß durch Formschluß eine drehfeste, das Übertragen hoher Drehmomente ermöglichende Verbindung erzielt wird.

Fig. 13 zeigt ein konkaves Verankerungselement 33 im Basisabschnitt 9 und ein ent- sprechendes, jedoch konvexes Verankerungselement 34 an Antriebsteil 14. Die Ver- bindung erfolgt z. B. durch Kleben oder Löten.

Fig. 14 zeigt zwei Verankerungselemente in Form ebener Flächen an der Unterseite des Basisabschnitts 9 bzw. an der Oberseite des Übergangsabschnitts 16 des Antriebsteils 14.

Die beiden Verankerungsteile sind hier längs einer Grenzfläche 35 durch Schweißen fest miteinander verbunden.

Nach Fig. 15 ist das Vorderteil 1 mit einem Verankerungselement 36 in Form einer erhaben vom Basisabschnitt 9 abstehenden Keilrippe versehen, während ein Antriebsteil 37 an seiner dem Basisabschnitt 9 zugewandten Stirnfläche mit einem Verankerungselement 38 in Form einer entsprechenden, konkaven Keilnut versehen ist. Die Befestigung der beiden Verankerungselemente 36, 37 aneinander erfolgt durch Löten längs einer Löt- naht 39. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 unterscheidet sich außerdem dadurch von denen nach Fig. 7 bis 14, daß das Antriebsteil 37 zylindrisch ausgebildet ist.

Beim Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 16 ist das zylindrische Antriebsteil 37 analog zu Fig. 14 durch Schweißen längs einer Schweißnaht 40 mit dem Vorderteil 1 verbunden. Im Gegensatz zu Fig. 7 bis 14 ist der Querschnitt des Antriebsteils 37 nach Fig. 13 und 14 etwas größer als der des Basisabschnitts 9 bzw. als der Durchmesser DI in Fig. 2.

Fig. 17 und 18 zeigen im direkten Vergleich zwei erfindungsgemäße Schraubendreher- Einsätze, die sich im Bereich eines Basisabschnitts 9 bzw. 41 unterscheiden. Während der Basisabschnitt 9 in Fig. 17 wie in Fig. 1 bis 9 ausgebildet ist, weist der Basisabschnitt 41 im unmittelbaren Anschluß an einen Auslauf 42 eine sich radial erweiternde Zone 43 auf, die dann in eine dem Basisabschnitt 9 entsprechende Zone 44 übergeht. Dagegen unter- scheidet sich das im direkten Vergleich mit Fig. 17 und 18 dargestellte Ausführungs- beispiel nach Fig. 19 dadurch von den Ausführungsbeispielen nach Fig. 7 bis 14, daß ein Antriebsteil 45 über einen Übergangsabschnitt 46 mit einem Basisabschnitt 47 eines Vorderteils 48 verbunden ist. Der Basisabschnitt 47 besitzt hier ein Maß D1 (Fig. 2), das im Gegensatz zu Fig. 7 größer als der Durchmesser des Sechskantabschnitts des Antriebs- teils 45 ist, und der Übergangsabschnitt 46 dient in diesem Fall dazu, den kleineren Querschnitt des Sechskantabschnitts mit dem größeren Querschnitt des Basisabschnitts 47 zu verbinden.

Fig. 20 und 21 zeigen einen von der oberen Stirnseite des Antriebsteils 14 abstehendes Verankerungselement 48, das in einem entsprechenden, in die Stirnfläche des Basis- abschnitts 9 eingearbeiteten Verankerungselement 49 in Form einer Ausnehmung steckt.

Gemäß Fig. 21 besitzen die Verankerungselemente 48 und 49 ein TORX-Profil analog zu Fig. 12. Die Verbindung beider Verankerungselemente 48, 49 erfolgt z. B. durch Löten längs einer Lötnaht 50.

Nach Fig. 22 bis 24 ist an dem Basisabschnitt 9 des Vorderteils 1 ein erhaben vor- stehendes Verankerungselement 52 mit einem kreuzförmigen Profil angeformt, das in einem entsprechendem Verankerungselement 53 in Form eines Kreuzschlitzes steckt, der in der oberen Stirnfläche des Übergangsabschnitts 16 des Antriebsteils 14 ausgebildet ist.

Die Befestigung erfolgt z. B. durch Kleben oder Löten. Diese Ausführungsform wird derzeit für die beste Variante der Verankerungselemente gehalten.

Fig. 25 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel analog zu Fig. 17, bei dem ein Vorder- teil la mit einem Eindringabschnitt 2a mit Pozidriv-Profil versehen ist. Ein Basisabschnitt 9a ist mit einem vorstehenden Verankerungselement 12a versehen, das in ein entsprechen- des Verankerungselement 15a in Form einer Ausnehmung ragt, die in die obere Stirn- fläche des Übergangsabschnitts 16 des Antriebsteils 14 eingearbeitet ist. Die Verbindung

der beiden Verankerungselemente 12a, 15a erfolgt durch Löten längs einer Lötnaht 54.

Im übrigen gilt für die Pozidriv-Einsätze (PZ) nach Fig. 25 im wesentlichen dasselbe wie für die anderen Kreuzschlitz-Einsätze (PH) nach Phillips. Wie Fig. 25 zeigt, ist LO die Länge des Eindringabschnitts 2a, der sich bis zu einem Auslauf 8a erstreckt, während L1 die Gesamtlänge des Vorderteils la mit Ausnahme der Länge des Verankerungselements 12a ist. Auch fur die Maße von LO und L1 der Pozidriv-Einsätze gilt dasselbe wie für die der Phillips-Einsätze, d. h. es gilt L1 # 2.5 # L0, vorzugsweise L1 # 2,2 # L0 und mit ganz besonderen Vorteil L1 < 2 # L0, wobei L0 analog zur obigen Beschreibung er- mittelt wird.

Ist aus irgendeinem Grund für eine Schraubengröße oder Schraubenkopfform nur ein einziger Bereich ETMN bis ETMAX für die Eindringtiefe vorgegeben oder vorgeschrieben, kann LO auch gleich dem Maß ETMAX zuzüglich eines kleinen Zuschlags zum Toleranzaus- gleich gewählt werden, da in diesem Fall die Länge LO immer passend wäre.

Im übrigen ist klar, daß die Länge der Verankerungselemente, in Richtung der Achse 11 (Fig. 2) gemessen, möglichst klein sein sollte, um die homogene Druckverteilung beim m Preßvorgang nicht zu behindern. Da die Verankerungselemente jedoch auf der dem Preß- stempel zugewandten Seite der Vorderteile 1, la angeordnet sind, ist ihre Länge weniger kritisch, als dies für die Längen LO und L1 gilt. Abgesehen davon kann bei Bedarf vorgesehen werden, die Verankerungselemente in das Maß Ll einzubeziehen.

Fig. 26 bis 28 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Einsatzes für Kreuzschlitzschrauben, bei dem ein Vorderteil lb aus Hartmetall kein Basisteil und kein Verankerungsteil besitzt.

Die Kreuzstege verlaufen ab Länge LO zylindrisch weiter, wobei die Wanddicke, der Kern und der Durchmesser eines Kreuzstegprofils 55 wie an der Stelle LO beibehalten werden.

Das Kreuzstegprofil 55 ist in eine entsprechende Ausnehmung 56 in der Stirnseite des Antriebsteiles 14 formschlüssig eingesetzt und zweckmäßigerweise durch Löten mit ihm verbunden.

Was oben anhand von Schraubendreher-Einsätzen mit Kreuzschlitz-Profil erläutert wurde, gilt für Schraubendreher-Einsätze mit anderen Profilen entsprechend, z. B. für Innensechs-

kant-, TORX-und Robertson-Schrauben. Bei diesen Schraubendreher-Einsätzen haben die Eindringabschnitte ein in axialer Richtung im Querschnitt gleichmäßig-bei Robertson leicht konisch-verlaufendes Profil. Dabei geht das Profil vorzugsweise mit gerundetem Auslauf in ein Basisteil über. Das hat den Vorteil, daß sich der Querschnitt der Hartme- tallspitze (des Hartmetall-Funktionsteiles) in dem Bereich, in dem die Torsionskräfte bei Gebrauch wirksam werden, verstärkt. Die Verankerung im Antriebsteil erfolgt in gleicher Weise, wie oben ausführlich beschrieben wurde.

Bei TORX-Schrauben sind außerdem die minimalen Längen LO des Eindringabschnitts durch Normen des Herstellers oder andere Vorschriften vorgegeben, die sich z. B. einem zugehörigen Datenblatt entnehmen lassen. Die Funktionslängen für die verschiedenen Profilgrößen werden daraus gegebenenfalls mit einem Zuschlag abgeleitet. Ahnlich wird bei anderen Profilen wie z. B. Sechskant-oder Robertson-Profilen vorgegangen. Dabei können die Eindringabschnitte mit oder ohne Auslauf entsprechend dem meistens längs eines Kreisbogens verlaufenden Auslauf 8, 8a (z. B. Fig. 1, 25) in einen Basisabschnitt übergehen. Allerdings gibt es auch TORX-, Sechskant-, Vielzahn-und Robertsonprofile, die ohne einen derartigen Auslauf 8, 8a in einen Basisabschnitt übergehen, der analog zu den obigen Erläuterungen durch Verankerungselemente mit einem koaxial an den Basis- abschnitt anschließenden Antriebsteil verbunden sind. Die Lange L1 kann in einem solchen Fall als identisch mit der Länge LP angegesehen werden, woraus folgt, daß das Verhältnis Ll/LO in diesem Fall kleiner als bei Kreuzschlitz-Vorderteilen l, la sein kann, die einen vergleichsweise großen Auslauf 8, 8a und damit ein vergleichsweise großes LP haben. Die Anwendung der Erfindung auf TORX-und andere Profile wird nachfolgend anhand der Fig. 29 bis 38 näher erläutert.

Fig. 29 und 30 zeigen in Analogie zu Fig. 1 und 2 ein Vorderteil 58 eines erfindungs- gemäßen, für TORX-Schrauben bestimmten Schraubendreher-Einsatzes in einem stark vergrößerten Maßstab. Das Vorderteil 58 ist koaxial zu einer Längs-oder Drehachse 59 angeordnet und an seinem Vorderende mit einem Eindringabschnitt 60 versehen, der ein übliches TORX-Profil aufweist, dessen wellenförmiger Verlauf sich insbesondere aus Fig. 30 ergibt, und der zum Eindringen in das entsprechende Innenprofil einer TORX- Schraube dient. Das TORX-Profil zeichnet sich durch in Umfangsrichtung aufeinander folgende, zur Achse 59 parallele Stege 61 und Nuten 62 (Fig. 30) mit gerundeten Kanten

aus, die dem Profil längs eines gedachten Kreises einen wellenförmigen Verlauf geben.

Das TORX-Profil ist im ganzen Eindringabschnitt 60 in Richtung der Achse 59 gleich und endet an einem kegelförmigen, für die Zwecke der Erfindung unbedeutenden, abgeflachten Endabschnitt 63. An seiner vom Endabschnitt 63 abgewandten Rückseite sind die Nuten- böden ab einer Stelle 64, die das rückwärtige Ende des Eindringabschnitts 60 definiert, radial nach außen gewölbt, wodurch analog zu den Ausläufen 8, 8a ein Auslauf 65 entsteht, der an einem Basisabschnitt 66 endet, der im wesentlichen dem Basisabschnitt 9 nach Fig. 1 entspricht und eine rückwärtige Stirnfläche 67 aufweist, die in der Regel senkrecht zur Achse 59 verläuft. Von der Stirnfläche 67 steht nach rückwärts ein Ver- ankerungselement 68 in Form eines Zapfens ab, das dieselbe Bedeutung wie das Ver- ankerungselement 12 nach Fig. 1 hat. Auch im Fall der Fig. 29 und 30 sind der Eindring- abschnitt 60, der Basisabschnitt 66 und das Verankerungselement 68 koaxial zur Achse 59 angeordnet.

Die Grundform des Vorderteils 58 entspricht im wesentlichen der des Vorderteil 1 nach Fig. 1, weshalb ihm für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dieselben Längen L0, LI, LP und LB sowie der Durchmesser D1 zugeordnet werden, wie dies oben anhand der Fig. 2 ausführlich erläutert wurde.

Erfindungsgemäß wird ein Schraubendreher-Einsatz für TORX-Schrauben gemäß Fig. 31 aus dem separat und einstückig hergestellten Vorderteil 58 und einem ebenfalls separat hergestellten Antriebsteil 69 zusammengesetzt, das z. B. in einem Abschnitt 70 ein übliches Sechskantprofil hat und analog zu Fig. 1 bis 30 mittels eines Übergangsab- schnitts 71 mit dem Vorderteil 58 verbunden ist. Der Übergangsabschnitt 71 ist dazu mit einem entsprechenden Verankerungselement 72 in Form einer in seiner vorderen Stirn- fläche ausgebildeten Ausnehmung versehen. Die Verbindung der beiden Verankerungs- elemente 68, 72 erfolgt analog zu obigen Beschreibung durch Kleben, Schweißen, Löten oder durch sonstige Verbindungsverfahren.

Die Herstellung des Vorderteils 58 erfolgt analog zu den Kreuzspitz-Vorderteilen 1 aus einem Hartmetallpulver und mit Hilfe eines Preßwerkzeugs nach Fig. 8 und 9, dessen Preßbuchse 20 und gegebenenfalls Preßmatrize 23 entsprechend angepaßt werden.

Zur Sicherstellung einer gleichförmigen Druckverteilung beim Preßvorgang wird das Maß LO wiederum möglichst kurz und vorzugsweise entsprechend denjenigen Eindringtiefen T bemessen, die der Anbieter des jeweiligen TORX-Systems in einem Datenblatt od. dgl. vorgibt. Dabei wird die Lange LO vorzugsweise wenigstens gleich der vorgegebenen Eindringtiefe bemessen, wobei zweckmäßig noch eine Zugabe zum Toleranzausgleich hinzugefügt wird. Die Länge L1 bemißt sich dann analog zu den Kreuzspitzen zu maximal L1 = 2, 5 L0 vorzugsweise maximal L1 = 2, 2-LO und mit ganz besonderem Vorteil zu Ll < 2, 0-LO. Das gilt unabhängig davon, ob für LO die vorgeschriebene (minimale) Eindringtiefe T oder ein etwas größer oder ein etwas kleinerer Wert verwendet wird, weil sich für das Vorderteil 58 selbst bei voller Ausnutzung des Bereichs L1 = 2, 5-LO nur sehr kurze, für die Anwendung des beschriebenen Preßverfahrens geeignete Werte ergeben.

Nur beispielsweise wird in diesem Zusammenhang auf die TORX-Systeme mit den Größen 15, 20, 30, 40 und 50 Bezug genommen, für die vom Hersteller bzw. Anbieter minimale Eindringtiefen 2, 16 mm, 2, 29 mm, 3, 18 mm, 3, 30 mm und 4, 57 mm vorgeschrieben werden, die ein ausreichend tiefes Eindringen der TORX-Profile in die Schraubenköpfe und eine Übertragung der geforderten Drehmomente garantieren sollen. Erfindungsgemäß wird für diese fünf Größen die Länge LO z. B. zu 2, 40 mm, 2, 50 mm, 3, 50 mm, 3, 65 mm und 5, 05 mm und die Länge L1 zu 4, 1 mm, 4, 8 mm, 5, 8 mm, 6, 95 mm und 8, 35 mm gewählt, in welchem Fall die Ll-Werte weit unter dem zweifachen des LO- Wertes liegen. Ganz besonders bevorzugte Maße ergeben sich aus Fig. 39.

Hinsichtlich der Werte LP, LB und D1 gelten dieselben Überlegungen, wie sie oben anhand der Kreuzspitz-Einsätze erläutert wurden.

Fig. 32 zeigt einen Schraubendreher-Einsatz für Schrauben mit Sechskant-Innenprofilen.

Dieser unterscheidet sich von dem Schraubendreher-Einsatz nach Fig. 29 bis 31 nur dadurch, daß er ein Vorderteil 74 mit einem Eindringabschnitt 75 aufweist, der mit einem üblichen Sechskantprofil versehen ist. Im übrigen sind die verschiedenen Teile dieselben, weshalb in Fig. 32 gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 29 bis 31 vorgesehen sind. Ein Auslauf 1 ist mit dem Bezugszeichen 76 versehen. Auch für die Größen L0, L1 usw. gilt dasselbe wie bei Schraubendreher-Einsätzen für TORX-Schrau-

ben, und zwar auch im Hinblick auf die Bemessung dieser Größen zur Erzielung einer optimalen Gefügestruktur beim Preßvorgang nach Fig. 8 und 9.

Fig. 33 zeigt einen zweiteilig hergestellten Schraubendreher-Einsatz mit einem ein Robertson-Profil aufweisenden Vorderteil 77, das einen Eindringabschnitt 78 mit einem nach Art eines Vierkants ausgebildeten, quadratischen, aus der Draufsicht ersichtlichen Profil aufweist. Das Vorderteil 77 ist längs eines bogenförmig radial nach außen gewölb- ten Auslaufs 79 mit einem Basisabschnitt verbunden, der an seiner Rückseite mit dem Verankerungselement 68 versehen ist, das in das als Ausnehmung ausgebildete Ver- ankerungselement 72 des vorzugsweise aus normalem Werkzeugstahl hergestellten Antriebsteils 69 gesteckt und in diesem befestigt wird. Da die Anordnung bis auf den Eindringabschnitt 78 dieselbe wie in Fig. 31 und 32 ist, sind zur Vereinfachung der Darstellung wiederum gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Dabei ist klar, daß z. B. der Übergangsabschnitt 71 in Abhängigkeit von der Form des jeweiligen Eindringabschnitts 60, 75 bzw. 78 unterschiedliche Formen aufweisen kann.

Im Hinblick auf die Maße L0, Ll usw. (vgl. Fig. 33) gilt dasselbe wie für die TORX- und Sechskant-Einsätze (vgl. auch Fig. 39).

Fig. 34 und 35 zeigen einen Schraubendreher-Einsatz mit einem Vorderteil 81 aus Hartmetall, das über seine ganze Länge als TORX-Profil ausgebildet ist. Ein Antriebsteil 82 aus Stahl weist an einer dem Vorderteil 1 zugewandten Seite einen Übergangsabschnitt 83 auf, der mit einem Verankerungselement 84 in Form einer konkaven Ausnehmung versehen ist, deren Innenquerschnitt dem Außenquerschnitt des Vorderteils 81 entspricht.

Als Verankerungselement 85 des Vorderteils 81 wird hier dessen rückwärtiger End- abschnitt verwendet, der z. B. in das Verankerungselement 84 gesteckt und dann durch Kleben, Verpressen oder Löten längs einer Lötnaht mit dem Übergangsabschnitt 83 fest verbunden wird.

Fig. 36 zeigt in Analogie zu Fig. 10 schematisch das Vorteil 81 nach Fig. 34 und 35 beim Eintauchen in die profilierte Öffnung eines Schraubenkopfs 86, der eine Eindringtiefe T besitzt.

Einen weitere Schraubendreher-Einsatz zeigen Fig. 37 und 38, der im Unterschied zu Fig. 34 bis 36 ein durchgehend als Sechskantprofil ausgebildetes Vorderteil 87 aufweist.

Daher sind in Fig. 37, 38 gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 34 bis 36 versehen, wobei ein Unterschied lediglich noch darin besteht, daß der Übergangsab- schnitt 83 als Verankerungselement 88 eine Ausnehmung mit einem Innensechskantprofil auf-weist, in dem das Vorderteil 87 mit seinem rückwärtigen, ein weiteres Verankerungs- element 89 bildenden Ende z. B. durch Löten festgelegt ist.

Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 34 bis 36 und Fig. 37, 38 zeichnen sich gegenüber den übrigen beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen dadurch aus, daß die Vorderteile 81, 87 keinen Auslauf (z. B. 8 in Fig. 1) und kein Basisteil (z. B. 9 in Fig. 1) aufweisen. Wie in Fig. 36 angedeutet ist, stimmt daher die gemäß Fig. 2 gemessene Länge L1 des Vorder- teils 81 eigentlich mit der Lange LO überein, da in diesem Fall der Eindringabschnitt wegen des Fehlens des Auslaufs über die gesamte Länge des Vorderteils 81 in eine entsprechend bemessene Schraubenkopföffnung eingeführt werden könnte. Aus demselben Grund könnte der Wert LP über die ganze Länge des Vorderteils erstreckt angenommen werden, so daß Ll = LO = LP gelten müßte, was eine Festlegung der Länge LI nach den oben genannten Kriterien unmöglich machen würde. Dieselben Verhältnisse ergeben sich beim Schraubendreher-Einsatz nach Fig. 37 und 38. Erfindungsgemäß wird in diesen Fällen wie folgt vorgegangen : Zur Sicherstellung einer gleichförmigen Druckverteilung beim analog zu Fig. 8 und 9 erfolgenden Preßvorgang, der hier zu einen stabförmigen Preßling mit TORX-oder Sechskantprofil führt, sollte wiederum das Maß L1 (Fig. 36) möglichst klein gewählt werden. Wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 29 bis 33 wird zu diesem Zweck erfindungsgemäß die vom Anbieter des TORX-oder Sechskantsystems oder von sonstwem vorgegebene, maximale Eindringtiefe Tjx 3ls die zur Erzielung einer optimalen Drehmo- mentübertragung erforderliche Eindringtiefe angenommen. In Fig. 36 sei außerdem vorausgesetzt, daß diese Eindringtiefe TUAX dem Maß T des Schraubenkopfs 86 entspricht, obwohl vom jeweiligen Hersteller meistens ein Maß angegeben wird, das geringfügig größer oder kleiner als das Maß T in Fig. 36 ist. Ausgehend von diesem Wert TMAX wird erfindungsgemäß ein Maß LO definiert, das ggf. um eine zum Toleranzausgleich vor- gesehene Zugabe Z größer oder kleiner als die maximale Eindringtiefe TMAX sein kann,

so daß LO = TMAX Z gilt. Analog zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen wird dann der Wert Ll mit maximal 2, 5-LO und vorzugsweise mit maximal 2, 2-LO festgelegt. Mit besonderem Vorteil gilt LI < 2, 0-LO. Daraus ergibt sich, daß das Maß LO letztlich in allen Fällen eine Größe ist, die vom System bzw. von der vorgeschriebenen oder erforderlichen Eindringtiefe T bestimmt ist, und daß das Maß L1 hier nicht wesent- lich größer als die Eindringtiefe T sein braucht.

Entsprechende Maße gelten fiir Schraubendreher-Einsätze-mit Robertson-Profil.

Da bei den Beispielen nach Fig. 34 bis 38 der Querschnitt des Vorderteils 81, 87 durchgehend gleich ist, kann der das Verankerungselement 85, 88 bildende Endabschnitt des Vorderteils 81, 87 beträchtlich zu den Reibungsverhältnissen beim Preß-oder Entformungsvorgang beitragen. Das Verankerungselement sollte daher eine in Richtung der Längsache ausreichend kurz bemessene Lange LV = LG-L1 aufweisen, worin LG die Gesamtlänge ist (Fig. 36). Vorzugsweise liegt LV je nach Größe der zugehörigen Schraubenköpfe zwischen ca. 2 mm und 8 mm derart, daß ungefähr L0 = LV gilt und die Gesamtlänge LG höchstens etwa 2, 5-LO ist.

In einem Beispiel für TORX-Einsätze beträgt z. B. bei der Größe 15 das Maß TMAX = L0 = 2, 16 mm, und es gilt L1 = 2, 4 mm und LG = 5, 0 mm. Bei der Größe 30 ist z. B.

TMAX = LO = 3, 18 mit L1 = 3, 5 mm und LG = 8, 0 mm. Für die Größe 50 ergeben sich z. B. die Maße TMAX = LO = 4, 57 mm, L1 = 5, 05 mm und LG = 11, 1 mm. Ganz besonders bevorzugte Maße ergeben sich aus Fig. 39.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Schraubendreher-Einsätze nach Fig. 34 bis 38 wird der Querschnitt des Vorderteils 81, 87 im Bereich der Länge LV um etwa 0, 1 bis 0, 2 mm vergrößert. Das Vorderteil 81, 87 kann dann nach dem Ausstoßen um die Länge LV reibungsfrei entformt werden, wodurch der Entformungsvorgang insgesamt erleichtert wird.

Gegenüber einteiligen, z. B. durch Spritzgießen hergestellten Schraubendreher-Einsätzen (z. B. DE 42 41 005 A1) hat die beschriebene zweiteilige Ausführung den Vorteil, daß das kleine Vorderteil aus Hartmetall preßtechnisch und maßlich genauer herstellbar ist und

in der Ebene der höchsten Torsionsspannung, d. h. in der Ebene der vorderen Stirnseite des Antriebsteiles, keine Einkerbungen aufweist, die durch Kerbspannung die Bruchgefahr erhöhen. Als solche Einkerbungen sind z. B. die unmittelbaren Übergänge der Kreuzstege in die Stirnfläche bei der einteiligen Ausführung nach DE 42 41 005 Al anzusehen.

Die für die Kreuzschlitzprofile gewonnen Erkenntnisse gelten im Prinzip auch für andere Profile. Preßtechnisch sind allerdings Profile mit einem in axialer Richtung gleichmäßig verlaufendem Querschnitt gemäß Fig. 34 bis 38 günstiger als die Kreuzschlitzprofile.

Deshalb ist bei den gleichmäßig verlaufenden Profilen ein größeres Verhältnis Länge zu Durchmesser zulässig, zumal der Durchmesser der Auswerferstempel mit rundem Querschnitt ausgeführt und nahezu gleich dem Profildurchmesser sein kann. Die Ein- leitungsverhältnisse der Auswerferkraft in den Preßling sind daher günstiger.

Erfindungsgemäß wirkt sich dies dahingehend aus, daß bei Kreuzschlitzprofilen das Verhältnis Ll/d = (Fig. 2) etwa 1, 0 bis 1, 2 betragen sollte, d. h. Ll und dO etwa gleich groß sein sollten. Bei TORX-Profilen mit Auslauf haben sich Verhältnisse Ll/dO (Fig. 29, 30) von etwa 0, 9 bis 1, 4 als zweckmäßig erwiesen, d. h. hier kann L1 im allgemeinen etwas größer als dO sein. Bei Sechskantprofilen mit Auslauf liegen günstige Verhältnisse von Ll (Fig. 36) zu dO bei ca. 1, 4 bis 1, 9, wo dO das Eckmaß gemäß Fig. 38 in Millime- tern ist. Bei Robertson-Profilen ergeben sich günstige Vorderteile mit Ll/dO (Fig. 33) von ca. 1, 3 bis 1, 5, wobei dO wiederum das Eckmaß in Millimetern ist (Fig. 33).

Bei den entsprechenden Profilen ohne Auslauf werden die Verhältnisse Länge zu Durch- messer (bzw. Eckmaß dO) zweckmäßig jeweils auf die Gesamtlänge LG nach Fig. 36 bezogen. Für TORX-Profile ohne Auslauf kann dann z. B. LG/dO ca. 1, 1 bis 1, 7 sein.

Dagegen ergeben sich günstige Verhältnisse für Sechskantprofile mit LG/dO von ca. 1, 3 bis 1, 5, während sich für Robertson-Profile Bereiche von ca. 1, 5 bis 2, 0 für LG/dO als günstig erwiesen haben. Der jeweils kleinste Wert für Ll/dO bzw. LG/dO wird durch die jeweils zugehörige Größe von Ll bestimmt, wobei L1 nicht kleiner als LO sein kann.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Dies gilt zunächst für die Form der Verankerungselemente, wobei auch die Anwendung von zwei oder mehr Verankerungs-

elementen pro Bit denkbar wäre, wenn diese z. B. als im Querschnitt sehr dünne Zapfen ausgebildet würden. Weiter können die beschriebenen Größen LO, LI, dO usw. anders bemessen werden, als oben beispielhaft angegeben ist. Insbesondere die Verhältnisse Lange zu Durchmesser sollten dabei stets so gewählt werden, daß sich möglichst kleine Umfangs-bzw. Berührungsflächen mit dem Preßwerkzeug ergeben, damit günstige Reibungsverhältnisse und kleine Auswerferkräfte erhalten werden. Weiter ist es möglich, für die Bemessung von LO nicht die jeweils absolut größte vorkommende Eindringtiefe zugrunde zu legen. Vielmehr könnte hierfür auch z. B. der größte TMAX/TMN-Bereich verwendet und die Länge LO so gewählt werden, daß sie einem Wert entspricht, der etwa in der Mitte dieses Bereichs liegt. Dann dringen die Eindringabschnitte bei den größten Schrauben zwar nicht voll, aber dennoch ausreichend tief in die Ausnehmungen der Schraubenköpfe ein, um einen guten Sitz zu erzielen. Welche Dimensionierung im Einzelfall besonders günstig ist, läßt sich leicht anhand der obigen Erläuterungen sowohl durch Berechnungen als auch durch Versuche ermitteln. Dabei zeigt sich, daß das Verhältnis L/dO vorzugsweise durchweg kleiner als 2, 2 und mit besonderem Vorteil kleiner als 2, 0 sein sollte. Bei Einsätzen mit Auslauf haben sich sogar Verhältnisse von Ll/dO, die kleiner als 1, 5 sind, als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei die Größe dO durch den jeweils zugeordneten Schraubenkopf bestimmt ist. Weiter ist die erfindungs- gemäße geringe Länge L1 bzw. LG nicht nur bei durch Pressen und unmittelbar nachfol- gendes Sintern, sondern auch bei durch Spritzgießen hergestellten Vorderteilen vorteilhaft.

Wie beim Pressen ist nämlich auch beim Spritzgießen meistens eine Entformung mittels eines Auswerfers erwiinscht und daher eine Verkleinerung des Entformungswiderstands durch Reduzierung der Länge zweckmäßig. Zur Förderung des Spritzgießvorgangs wird der Hartmetall-Pulvermischung ein Anteil an thermoplastischem Fließmittel (z. B. Wachs oder Kunststoff) zugegeben, das dem Rohling vor dem Sintern wider entzogen wird. Für die Vergleichmäßigung der Gefügestruktur der Einsätze hat sich außerdem die gewählte Korngrößenzusammensetzung der Hartmetall-Pulvermischung als wichtig erwiesen.

Besonders vorteilhaft sind dabei Kornabstufungen in der Mischung von 0, 5/, Lm bis 8 um.

Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale und Größen auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.