DE3807741A1 - Kopfschraube mit einer fuer einen innenantrieb vorgesehenen senkung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopfschraube mit einer für einen Innenantrieb vorgesehen, im wesentlichen zylindri­ schen, napfartigen Senkung, von deren Wandung axiale, diametral gegenüber liegende Mitnehmerrippen nach innen vorspringen.

Eine derartige Kopfschraube ist aus der GB-PS 14 65 525 bekannt. Die bei dieser Kopfschraube vorgesehene Senkung mit den axialen Mitnehmerrippen dient dazu, einen Spiralbohrer als Antriebsorgan aufzunehmen, in dessen Spannuten die Mitnehmerrippen eintreten, wenn der Spiralbohrer mit seiner Bohrspitze in die Senkung eingeführt wird. Bei Drehen des Spiralbohrers nimmt dieser dann über die Mitnehmerrippen die Kopfschraube mit und dreht diese in irgendein Werkstück ein. Die Rippen können auch dazu verwendet werden, einem normalen Schraubendreher für das Herausdrehen der Schraube das nötige Widerlager zu bieten.

Im Rahmen von Fertigungsstraßen spielt das automatische Eindrehen von Schrauben in Werkstücke eine wichtige Rolle. Hierfür werden häufig Kreuzschlitzschrauben eingesetzt, die an ihrem Schaft und Kopf von einem Spannwerkzeug leicht geführt werden können. Dabei ergibt sich für den in einer Spitze zulaufenden Kreuzschraubendreher auch eine gute Zentriermöglichkeit, da aufgrund der schräg zu der Spitze zulaufenden Kanten des Schraubendreherkreuzes dieses bevor­ zugt in den Kreuzschlitz der Schraube geleitet wird. Diese für das Zentrieren wichtige Gestaltung der Stirnseite des Kreuzschraubendrehers führt jedoch dazu, daß auf diesen beim Eindrehen einer Schraube eine axiale Rücktriebskraft wirksam wird, die aus einem Zusammenwirken von unvermeidlichen Abrundungen im Kreuzschlitz der Schraube und den schräg verlaufenden Stirnseiten des Kreuzes des Schraubendrehers entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfschraube zu schaffen, bei der das Entstehen der Rücktriebskraft verhindert ist, die darüberhinaus eine automatische Verar­ beitung erleichtert, wobei das für den Reparaturvorgang häufig notwendige Heraus- und Hereindrehen der Schraube mittels eines normalen Schraubendrehers jedoch nicht verhin­ dert ist.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß aus der Senkung bis über ihren Rand ein zentrischer axialer Zentrierdorn vorspringt, der mit einem diametralen, mit axialen Ausnehmungen in den Mitnehmerrippen fluchtenden Schlitz versehen ist.

Bei dieser Gestaltung der Kopfschraube dient der axiale Zentrierdorn dazu, für das automatische Eindrehen der Kopfschraube ein entsprechend geformtes Antriebswerkzeug, das also mit einer den Zentrierdorn aufnehmenden Bohrung versehen ist, auf den Zentrierdorn sicher zu leiten. Die Zentrierfunktion des Zentrierdorns wird durch dessen Vor­ springen über die Randhöhe der Senkung erheblich unterstüt­ zt, da ein auf die Kopfschraube aufsetzendes automatisches Antriebswerkzeug zunächst auf den Zentrierdorn trifft und von diesem ausgerichtet werden kann. Um diese Ausrichtung zu erleichtern, gibt man dem Antriebswerkzeug an der Mündung seiner den Zentrierdorn aufnehmenden Bohrung zweckmäßig einen konisch nach außen sich öffnenden Trichter. Der Zentrierdorn stört dabei wegen seines diametralen Schlitzes die Aufnahme eines normalen Schraubendrehers nicht, dem zusätzlich über die axialen Ausnehmungen in den Mitnehmer­ rippen die notwendigen Angriffsflächen für das Drehen der Schraube geboten werden. Der geschlitzte Zentrierdorn dient dabei auch als Ausrichtorgan für den einzusetzenden Schrau­ bendreher, da durch dessen Schlitz der Schraubendreher automatisch auf die mit dem Schlitz fluchtenden Ausnehmungen ausgerichtet wird. Der geschlitzte Zentrierdorn ermöglicht außerdem die Verwendung von Schraubendrehern, die den Bereich zwischen den gegenüberliegenden Ausnehmungen in den Mitnehmerrippen nicht ausfüllen, die in diesem Falle ledig­ lich nur in eine der beiden Ausnehmungen hineinragen und ein weiteres Widerlager am Schlitz des Zentrierdornes finden. Ohne den geschlitzten Zentrierdorn wäre die Kopfschraube nur mit einem passenden Schraubendreher, der den Bereich zwi­ schen den gegenüberliegenden Ausnehmungen voll ausfüllt, ein- bzw. ausdrehbar.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß beim Gegenstand der oben erwähnten GB-PS 14 65 525 die Senkung mit ihren Mitnehmer­ rippen natürlich auch die Aufnahme eines automatischen Antriebswerkzeugs zum Eindrehen der Kopfschraube ermöglicht. Jedoch fehlt bei der bekannten Kopfschraube die besondere Zentrierwirkung durch den Zentrierdorn und damit auch die Möglichkeit, mit normalen, die Senkung nicht ganz ausfüllen­ den Schraubendrehern die Kopfschraube ein- bzw. auszudrehen, da bei der bekannten Kopfschraube nur solche Schraubendreher an ihren beiden Seiten Widerhalt finden, die die Senkung der Kopfschraube voll ausfüllen.

Schließlich sei noch auf eine bekannte Kopfschraube mit einer nach Art eines sechsstrahligen abgerundeten Sterns versehenen Senkung hingewiesen, die durch ein im Querschnitt entsprechend sternförmig gestaltetes Antriebswerkzeug ein­ und ausgedreht wird. Bei dieser Schraube hat man aus Gründen der Gewährleistung einer gewissen Sicherheit gegen unbefugte Demontage in der Mitte der sternförmigen Ausnehmung einen axialen Dorn vorgesehen, der nur dann das Ein- bzw. Ausdre­ hen der Kopfschraube gestattet, wenn das betreffende An­ triebswerkzeug mit einer auf den Dorn passenden Bohrung versehen ist. Mit Antriebswerkzeugen ohne diese Bohrung sind also die mit dem Dorn versehenen Kopfschrauben nicht ein­ bzw. auszudrehen.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Kopfschraube in perspektivischer Sicht

Fig. 2 den Kopf der Kopfschraube in Seitensicht

Fig. 3 den Kopf der Kopfschraube im Schnitt gemäß der Linie III-III aus Fig. 1

Fig. 4 das zugehörige Antriebswerkzeug in Seitensicht

Fig. 5 das gleiche Werkzeug in axialer Sicht.

Fig. 1 zeigt die Kopfschraube 1 in perspektivischer Sicht. Sie besitzt den Kopf 2, aus dem der Gewindeschaft 3 mit dem Gewinde 4 herausragt. Der Kopf 2 ist mit der zylindrischen, napfartigen Senkung 5 versehen, die am Grund des Kopfes 2 den aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Boden 6 stehen läßt. Aus der Wandung 7 der Senkung 5 ragen nach innen die axialen Mitnehmerrippen 8 und 9 heraus, die jeweils in ihrer Mitte mit der axialen Ausnehmung 10 und 11 versehen sind. Die beiden Mitnehmerrippen 8 und 9 liegen diametral einander gegenüber in dem Innenraum der Senkung 5. In der Mitte der Senkung 5 ragt aus dieser zentrisch in axialer Richtung der Zentrierdorn 13 heraus, der mit dem diametralen Schlitz 14 versehen ist. Der Schlitz 14 fluchtet mit den beiden Ausnehmungen 10 und 11. Ein in den Schlitz 14 eingesetzter Schraubendreher ausreichender Breite kann also in die Ausnehmungen 10 und 11 eingreifen. Der Zentrierdorn 13 ragt, wie die Fig. 2 und 3 deutlich zeigen, etwa 0,5-1 mm über den Rand (23) der Wandung 7 hinaus, um das Zentrieren eines in die Senkung einzusetzenden Antriebswerkzeugs zu erleichtern, worauf weiter unten näher eingegangen wird.

In der Fig. 2 ist der Kopf 2 von der Seite gesehen darge­ stellt, wobei der Gewindeschaft 3 abgebrochen ist. Fig. 2 zeigt den Kopf 2 in einer Blickrichtung parallel zu der diametralen Richtung des Schlitzes 14. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind dabei die Mitnehmer­ rippen 8 und 9 nicht eingezeichnet.

Fig. 3 zeigt den Kopf 2 im Schnitt längs der Linie III-III aus Fig. 1. Dabei ist der Kopf 2 gegenüber seiner Lage gemäß Fig. 2 um 90° gedreht. In Fig. 3 sind daher die Mitnehmerrippen 8 und 9 sichtbar. Außerdem ist die eine Wandung des Schlitzes 14 als sichtbare Fläche gezeichnet.

Sowohl aus Fig. 2 als auch Fig. 3 ist der Boden 6 der Ausnehmung 5 ersichtlich, der aus Gründen der Stabilität etwa doppelt so dick ausgebildet ist wie die Wandung 7.

In den Fig. 4 und 5 ist das zum Verdrehen der Kopfschrau­ be gemäß den Fig. 1 bis 3 dienende Antriebswerkzeug 15 wiedergegeben. Es besteht aus dem Sechskant-Schaft 16, der von einem Futter eines entsprechenden Kraftschraubers aufgenommen wird. Der Schaft 16 endet in dem Mitnahmeteil 17, das aus dem Hohlzylinder 18 mit zentrischer Bohrung 19 und den beiden axialen Stegen 20 und 21 besteht. Das An­ triebswerkzeug 15 wird von oben her auf den Kopf 2 der Kopfschraube 1 aufgesetzt, wobei sich automatisch der Zentrierdorn 13 in die Bohrung 19 einfädelt. Zur Erleichte­ rung dieses Einfädelvorganges ist der Hohlzylinder 18 an seiner Mündung mit dem trichterförmigen Zentrierkegel 22 versehen. Das Aufsetzen des Antriebswerkzeugs 15 auf eine von diesem gehaltene Kopfschraube erfolgt üblicherweise bei drehendem Werkzeug 15, das zunächst mit seiner Bohrung 19 den Zentrierdorn 13 findet und dann in die Ausnehmung 5 hineinschlüpft, wenn die Stege 20 und 21 sich gerade an den Mitnehmerrippen 8 und 9 vorbeigedreht haben. In diesem Falle finden die Stege 20 und 21 einen relativ großen Winkelbe­ reich bei der Verdrehung des Werkzeugs 15 vor, in den die Stege 20 und 21 schnell und sicher hineingleiten können, bis sie dann an den Mitnehmerrippen 8 und 9 zur Anlage kommen. Aufgrund der axialen Richtung der Stege 20 und 21 und der Mitnehmerrippen 8 und 9 ergibt sich für den Vorgang des Ein- bzw. Ausdrehens der Kopfschraube keinerlei Rücktriebskraft, so daß also die Kopfschraube unter minimaler axialer Bela­ stung ein- bzw. ausgedreht werden kann.

Im Reparaturfall ergibt sich häufig die Notwendigkeit, die Kopfschraube wieder aus ihrem Werkstück herauszudrehen, wozu nicht immer das aus den Fig. 5 und 6 ersichtliche An­ triebswerkzeug 15 zur Verfügung stehen muß. In diesem Falle kann die Kopfschraube 1 auch mittels eines normalen Schrau­ bendrehers verdreht werden, der auch schmäler als der diametrale Abstand zwischen den Gründen der Ausnehmungen 10 und 11 sein kann. In diesem Falle findet der Schraubendreher seinen ausreichenden Widerhalt einerseits in einer der Ausnehmungen 10 oder 11 und im Schlitz 14 des Zentrierdorns 13. Natürlich läßt sich die Kopfschraube 1 auch mit einem zwischen die Ausnehmungen 10 und 11 gut passenden Schrauben­ dreher verdrehen.

Die Kopfschraube 1 ist somit universell verwendbar, sie ermöglicht in besonders günstiger Weise sowohl die automati­ sche Verarbeitung mittels eines Schraubautomaten im Rahmen einer Massenfabrikation als auch das Verdrehen mit einem üblichen Schraubendreher.

Claims (1)

1. Kopfschraube mit einer für einen Innenantrieb vorgese­ hen, im wesentlichen zylindrischen, napfartigen Sen­ kung, von deren Wandung axiale, diametral gegenüber liegende Mitnehmerrippen nach innen vorspringen, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Senkung (5) bis über ihren Rand (23) ein zentrischer, axialer Zentrier­ dorn (13) vorspringt, der mit einem diametralen, mit axialen Ausnehmungen (10, 11) in den Mitnehmerrippen (8, 9) fluchtenden Schlitz (14) versehen ist.