DE1478789A1

DE1478789A1 - Mitnehmer fuer Befestigungsmittel mit einem mit Nuten versehenen Kopfstueck

Info

Publication number: DE1478789A1
Application number: DE19641478789
Authority: DE
Inventors: Stillwagon George B
Original assignee: Gardner Denver Inc
Current assignee: Gardner Denver Inc
Priority date: 1963-06-24
Filing date: 1964-06-23
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3234982A; GB1074206A

Description

Dl Hans-Heinrich Willrath „ Wiesbaden 2z. Juni 1964

1 a7R7ft Q 39^7

Telegrammadresse: WILLPATENT I "7 / U / O Cl '

Postscheck: Frankfurt/Main 6γes
Bank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden '

The Apex Machine & Tool Company,

1025 South Patterson Boulevard,

Dayton / Ohio (USA). Mitnehmer für Befestigungsmittel

mit einem mit Nuten versehenen

Kopfstück.

Priorität ι Ser. No. 289 996 vom 2k. Juni 1963 in USA

Diese Erfindung betrifft Mitnehmer, wie Backenmeißel usw. für Befestigungsmittel mit einem mit Nuten versehenen Kopfstück.

Befestigungsschrauben mit einem mit Nuten versehenen Kopfstück werden in der Industrie bei Fertigung»- und Montagearbeiten allgemein-«erwendet, da sie lejdit für die Verwendung in kraftbetriebenen Anlagen gefertigt werden können« Jedoch zerbrechen die in solchen kraftbetriebenen Anlagen verwendeten Backenineißel oft lange bevor sie abgenutzt sind. Dabei kttnnen sie entweder an einem der Mitnehmerflügel des Werkzeuge brechen, oder es kann das untere bzw· dünne Ende des Werkzeug· vollständig durchbrechen· Es wurde gefunden, daß solch· Bruch· ein Ergebnis entweder einer Konzentration der Mitnehab«la«tung auf einer oder zwei der Mitnehmerflügel oder aber eine Konzentration von Torsionskraft an der Spitz· des Backenmelflel· eh«r

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als weiter oben an den Flügeln ist.

Entsprechend fand man, daß die Spitze des Baukenmeißels der Punkt ist, der am meisten bruchgefährdet ist und gleichzeitig die geringste Mitnehmwirksamkeit besitzt, d. h. daß er hier die geringste mitnehmende Hebelkraft und Schubfestigkeit aufweist. Eine der wichtigen Aufgaben und Ziele dieser Erfindung ist es, ein Werkzeug zum Mitnehmen mit Nuten versehener Befestigungsschrauben zu liefern, das so gestaltet ist, daß die mitnehmende Berührung der Flügel auf eine Fläche höchster Festigkeit dos Backenmeißels konzentriert ist, die gleichzeitig die Fläche größter mechanischer Nutzung ist. Ein weiterer Vorzug ist der, daß die Mitnehmkraft auf das Kopfstück der Befestigungsschraube in einem Gebiet größter Festigkeit ausgeübt wird.

Dieses Ziel und die Vorzüge dieser Erfindung werden dadurch erreicht, daß man die Mitnehmflügel in geeigneter Weise ausbildet, etwa durch Fräsen, Prägen oder Hinterdrehen, daß der Mitnehmkontakt zwischen den Flügeln und der benachbarten, mitgenommenen Fläche der Nut auf einen Bereich in der Xahe des oberen Endes oder der äußeren Flächen der Schraubennut begrenzt isb. Anders ausgedrückt heißt das, die Erfindung liefert einen Backenmeißel, der derart gestaltete Flügel besitzt, daß der größere Teil der Torsionskraft auf die Schraubennut durch den Teil der mitnehmenden Flügel ausgeübt wird, der der oberen Öffnung der NuI. am nächsten ist. Auf diesw Weise gewährleistet die Erfindung, daß keine reibende Drehkraft auf die Befestigungsschrauben an der Spitze des Backenmeißels oder auf den Teil der Flügel in der Nähe der Spitze ausgeübt wird, wenn der Backenmeißel richtig in die Nut eingreift.

Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, «in Mitnehmwerkzeug zu liefern, das durch seltenste Brüche und erhöht· Lebensdauer gekennzeichnet ist. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein wirksameres Mitnehmwerkzeug für kreuzförmig mit Nuten versehene Befestigungsmittel zu liefern*

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Noch ein weiteres Ziel der Erfindung let es, einen Mitnehmer zu schaffen, der hinterdrehte Flügel besitzt und leicht in die Nut eingesetzt werden kann, was gewährleistet, dafl die mitnehmende Torsionskraft auf die Flügel in der Nahe die oberen Endes der Schraubennut ausgeübt wird·

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Mitnehm-Backenmelßel der beschriebenen Art zur Verwendung Bit Schraubennuten zu liefern, die einen negativen Voreilungswinkel an der Mitnehmseite besitzt, so daß der Backenmeißel das Ineinandergreifen zwischen Mitnehmer und mitgenommenen Elementen nicht wesentlich vermindert.

Diese und andere Ziele und Vorzüge der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung offenbar.

In der Zeichnung istt

Fig· 1 ein Aufriß eines nach der Erfindung kontruierten Mitnehmers, der in das Kopfstück einer typischen im Schnitt gezeigten Befestigungsschraube eingreifend gezeigt ist,

Fig. 2 ein horizontaler Schnitt durch den Mitnehmer und

das Befestigungsmittel entlang Linie 2-2 von Fig.1, der den Mitnehmkontakt zwischen den Flügeln und den mitgenommenen Nutenflächen zeigt,

Fig. 3 ein weiterer horizontaler Schnitt entlang Linie 3-3 von Fig. 1, der die Entlastung der Mitnehmflügel ohne Mitnehmkontakt zeigt,

Fig. k ein Schnitt ähnlich dem in Fig. 3, jedoch weiter unten in der Nut in Richtung auf die Spitze des Mitnehmers entlang der Linie k-k von FIg· 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Teildarstellung im Aufriß eines der Mitnehmerflügel des Mitnehmers von Flg. 1,

Fig. 6 eine abgeänderte Form des Flügels von Fig. 5,

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Fig. 7 ein Aufriß einer abgeänderten Form der Erfindung, die speziell für die Verwendung mit Schraubennuten auegebildet ist, die einen positiven Voreilungswinkel bzw. eine Unterschneidung besitzen, die in der mitgenommenen Fläche der Nut ausgebildet ist,

Flg. 8 ein teilweise weggebrochener Aufriß des Kopfstükkes einer Befestigungsschraube mit solch einer . Unt e r s chneidung,

Fig. 9 ein teilweise weggebrochener Aufriß, der das Mitnehmer werkzeug von Fig. 7 in das Kopfstück von Fig. 8 eingesetzt zeigt,

Fig.10 ein Querschnitt entlang der Linie 10-10 von Fig.9 und

Fig.11 ein vergrößerter Aufriß eines der Mitnehmflügel der Ausführungsform der Fig. 7 his 10.

Unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung, welche eine bevorzugte Ausführungβform der Erfindung erläutert, ist in Fig. 1 bei 20 ein Mitnehmwerkzeug oder Backenmeißel zum Mitnehmen von mit Gewinde versehenen Befestigungebolzen gezeigt. Der Backenmeißel 20 kann ein oberes Ende besitzen, das zum Anbringen eines Handgriffes ausgebildet ist, doch det es vorzugsweise in der Weise geformt, daß es in ein geeignetes Spannwerkzeug oder einen Backenmeißelhalter eines kraftbetriebenen Werkzeugs eingesetzt werden kann. Das Material des Werkzeugkörpers 20 kann z. B. aus einem Stück eines hexagonalen Stabmaterials bestehen, dessen Mitnehmende zu einem Punkt spitz zulief* Obwohl auch ein zylindrisches Werkmaterial verwendet werden kann, wird das hexagonale oder flachseitige Ausgangsmaterial bevorzugt, da es eine sichere Befestigung bei der Verwendung in kraftbetriebenen Werkzeugen usw. gewährleistet.

Das Mitnehmende des Backenmeißels 20 besitzt eine Vielzahl in gleichen Abständen angebrachter Mitnehmblätter oder -flügel 22, die von Auskehlungen 23 voneinander getrennt sind.

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Die Flügel 22 können anfangs durch Auefräsen aus de« Verkzeugkörper gebildet werden, um die Auskehlungen 23 zwischen den Flügeln zu formen, oder sie können auch durch irgendeine andere Bearbeitungs- oder Profilgestaltunga-Weise, wie durch Prägen, Einschleifen usw., ausgebildet werden. Die äußeren Flächen 25 jedes der Flügel 22 nehmen in ihrer radialen Ausdehnung von dem Schaft des Backenmeißels 20 gegen das untere Ende bzw. die Spitze 26 infolge der oben erwähnten kegelförmigen Ausbildung ab.

Jeder der Flügel 22 ist mit einer Mitnehmflache 30 auf einer seiner Seiten versehen, die in die mitgenommene Fläche 32 der kreuzförmigen Nut 33 einer Befestigungsschraube 3k eingreift. Die Nut 33 kann von dem allgemein üblichen "Phillips"-Typ sein, wie er in der USA-Patentschrift 2.ΟΊ6.839 beschrieben ist und Nuten für die Aufnahme von im wesentlichen symmetrischen Flügeln besitzt.

Der Backenmeißel 20 der Fig. 1 bis 5 ist mit Mitteln versehen, die den größeren Teil der mitnehmenden Drehkraft auf den Teil der Flügel 22 in den Auskehlungen 33 beschränken, die der oberen Fläche 35 des Schraubenkopfes 36 benachbart sind. Die Mittel dieser Ausführungsform kann man aus Fig. 5 sehen, wo sie eine Ausnehmung kO einschließen, die in der Mitnehmfläche 30 auf dessen kleinerem axialen Teil in Nachbarschaft zur Spitze 26 ausgebildet ist. Vorzugsweise verläuft diese Ausnehmung gleichmäßig in axialer Richtung und bildet eine nicht zurückgesetzte Mitnehmzone kZ_t die an die benachbarte Mitnehinflüche 32 der Nut 33 im Bereich des größten Durchmessers von Kopfstück 36 angepaßt ist, welches auoh das Gebiet der größtenjFestigkeit und der größten radialen Ausmessung der Mitnehmflügel 22 ist. Die Ausnehmung ho kann durch Einschleifen, Prägen oder nach jedem anderen geeigneten Verfahren ausgebildet werden und braucht nur eine Tiefe in der Größenordnung von wenigen Tausendstel Inch zu besitzen. Die vertikale oder axiale Erstreckung von Ausnehmung ^O auf den

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Flügeln 22 kann in weiten Grenzen variieren, doch vorzugsweise beträgt sie zwischen 50 und 80 ήα der effektiven axialen Erstreckung der Flügel 22 und ergibt dabei eine Mitnehmzone k2 von 20 bis 50 ^ der effektiven axialen Erstreckung der Flügel 22 in den Schraubennuten 33.

Der Schnitt von Fig. 2 ist durch die Zone 42 gelegt und zeigt die Hitnehmberührung zwischen der mitnehmenden Fläche 30 der Flügel 22 und der mitgenommenen Fläche 32 des Kopfstückes 36. In ähnlicher Weise sind die Schnitte der Figuren 3 und k durch die die Ausnehmung kO bildenden Flügelteile gelegt und zeigen leicht übertrieben eine Ausnehmung 50 zwischen den Flügeln 22 und der Fläche 32 sowie fehlende Mitnehmberührung in der Ausnehmungszone 4θ.

Han kann daher sehen, daß die Ausnehmung kO gewährleistet, daß die ^Mitnehmberührung zwischen den Flügeln 22 und den anliegenden, mitgenommenen Flächen 32 der Nut 33 auf die Geriete beschränkt ist, die der oberen Fläche 35 am nächsten sind. Dies ist das Gebiet der größten Masse und Festigkeit des Schraubenkopfes. Es ist auch das Gebiet für den größten Radius und liefert entsprechend die wirksamste Mitnehmverbindung für die Übersetzung der Torsionskraft, und es ist das Gebiet der größten Festigkeit in den Flügeln 22. Außerdem bilden die Nuten eine Ausnehmung 23' (Fig. 2 und 3), welche die Mitnehmwirkung auf die Flügel beschränken. Die in Fig. 6 gezeigte Abwandlung'ist eine, bei der eine Ausnehmung 4θ· sowohl auf der mitnehmenden wie auch auf der der mitnehmenden Seite abgewandten Fläche eines Flügels 22' ausgebildet ist. Diese Ausführungsform kann dann von Vorteil sein, wenn das Werkzeug zum Einschrauben und Ausschrauben verwandt werden soll oder wenn es bequemer ist, die Ausnehmung 40' gleichmässig über die radiale Tiefe der Flügel in den dieNuten 23 bildenden Wänden auszubilden.

Die in den Fig. 7 bis 11 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist speziell der Verwendung mit Nuten angepaßt, die

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■it einer Unterschneidung bzw. einem positiven Voreilungswinkel auf der Mitnehmflache ausgebildet sind. Eine solche Nut ist in vergrößerter Darstellung in Fig. 8 gezeigt, in der die Mitnehmfläche 60 der Nut 61 mit einem Voreilungswinkel 62 unterschnitten ist. Die der Mitnehmseite gegenüberliegende Fläche 6h der Nut 61 kann mit einem normalen negativen Voreilun^winkel 65 ausgestattet sein, wie dies in den USA-Patentschriften 2 800 829 und 2 592 462 gezeigt ist.

Aus Fig. 7 kann man sehen, daß der Bakenmeißel 70 mit vier gewöhnlich in gleichen Abständen voneinander angebrachten Mitnehmflügeln 72 ausgestattet ist, die durch leicht gekrümmte Auskehlungen 73 voneinander getrennt sind, welche ausgenommen sind, um eine Ausnehmung 72* mit dsr Schraubennut (Fig. 10) zu bilden. Der Backenmeißel 70 enthält auch Ausnehmungen auf den Flügeln 72 zur Beschränkung der Mitnehmberührung auf die Bereiche im oberen Teil der Nuten 61, die einen Hohlraum 76 (Fig. 9) zwischen einem inneren Teil der Flügel und der angrenzenden Fläche von Nut 6\ bilden. In dieser Ausführungsform besitzt die Ausnehmung auf der Mitnehmfläche 75 der Flügel 72 die Form entweder eines in axialer Richtung geraden oder leicht negativen VoreilungewinkeIs 80, wie dies in Fig. 11 übertrieben dargestellt ist.

Beispielsweise und ohne Begrenzung des Erfindungsgedankens kann der Unterschneidungβwinkel 62 der Nut in der Grössenordnung von einem halben bis einem Qrad sein, und der Voreilungswinkel 76 auf dem Mitnehmflügel kann in der Größenordnung von 0 bis 1 Grad liegen. Die dadurch gebildete effektive Ausnehmung ist ausreichend, wenn sie busammeη mit unterschnittenen Schraubennuten verwandt wird, um zu gewährleisten, daß der größere Teil der Mitnehmberührung auf das Gebiet der Schraubennut beschränkt wird, das in der Nähe der oberen Fläche 81 der Befestigungsschraube liegt. Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß sie ein leichtes Einführen in die Schraubennut und ein leichtes Entfernen der Mitnehmverbindung gestattet sowie einen besseren Anfangssitz gewährleistet, ohne daß der Backen-

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meißel nach Einschrauben der Befestigungsschraube in der Nut hängenbleibt, besonders, wenn ein Schlagwerkzeug verwandt wird.

Be wurde gefunden, daß Mitnehmer mit Flügeln, die mit einem positiven Voreilungswinkel zur völligen Übereinstimmung mit solchen Schraubennuten ausgestattet sind, nicht nur bei Belastung und Ausübung von Kraftmomenten auf die Spitze des Backenmeißels zu einem Zerbrechen des Meißels neigen, sondern auch zu einer Selbstblockierung neigen, mit dem Ergebnis, daß der Backenmeißel oft in der Nut festhängt, wenn das kraftgetriebene Werkzeug entfernt wird.

Die Ausführungsform der Flg. 7 bis 11 hängt nicht fest. Auch vermindert sie nicht die Ineinandergreifwirkung, da die gesamte Winkeldifferenz zwischen der mitnehmenden Fläche 75 des Flügels 72 und der mitgenommenen Fläche 60 in der Größenordnung von einem Grad sein kann, und die Kraftkomponente, die dazu neigt, den Backenmeißel aus der Nut herausgleiten zu lassen, ist wesentlich geringer, als der Reibungskoeffizient zwischen dem Backenmeißel und den Wänden der Nut.

Ein weiterer Vorzug der Konstruktion des Backenmeißels von Fig. 7 besteht in der Tatsache, daß die Nuten in den Schraubenköpfen durch Stanzen ausgebildet werden. Wenn die Stanze in das Material des Schraubenkopfes eindringt,. fällt das Material das Schraubenkopfes weg, und wenn es die Nut verläßt, ist es bei der Herstellung nicht immer möglich zu gewährleisten, daß wirklich eine Unterschneidung in der Nut vorhanden ist. Mitnehmer mit ähnlich unterschnittenen Mitnehmflügeln nehmen den Schraubenkopf bei der Verwendung in solchen Nuten am unteren Ende der Flügel mit. Die Ausnehmung 80 in den Mitnehmflügeln des Backexua&ßels 70 gewährleistet, daß die Mitnehmkraft auf die Flügelbereiche größter Festigkeit in einem weiten Variationsbereich zwischen möglich ausgebildeten Untersohne idungen in den Schraubennuten und nicht ausgebildeten Untersohneidungen in den Schraubennuten begrenzt ist.

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Se liegt auch im Bereich des Eriindungsgedankens, die Ausnehmung 80 auf der mitnehmenden Fläche der Flügel in der Auβführungβform von Fig. 1 anzubringen, um diese mit Schrauben zu verwenden, die gewöhnliche kreuzförmige Nuten besitzen· Auch liegt dies im Gedanken dieser Erfindung, die Ausnehmung kO der Ausführungsform von Fig. 1 bei Befestigungemitteln zu verwenden, die unterschnittene Nuten besitzen, wie sie in den Fig. 8 und 9 gezeigt sind. Man sieht daher, daß die vorliegende Erfindung Mitnehmbakenmeißel liefert, die eine Ausnehmung wenigstens auf den mitnehmenden Flächen der Flügel besitzen, wobei die Ausnehmung nahe der Spitze der Backenmeißel mehr zurückspringt als an Stellen, die in axialer Richtung von der Spitze entfernt sind, um so die Mitnehmberührung der Flügel auf Bereiche zu beschränken, die in axialer Richtung von der Spitze der Backenmeißel entfernt sind. Dies gewährleistet, daß der größere Teil der Mitnehmberührung auf den Bereich des größten radialen Flügeldurchmessers und der

ist,
größten Festigkeit begrenzt/ einen Bereich, der in der Nähe der oberen Fläche der Nut liegt, wodurch die Gefahr eines Zerbrechens infolge von Belastungen an der Spitze des Backenmeißels vermindert wird, während Einführung und Entfernung des Backenmeißels erleichtert werden.

Da die hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung lediglich bevorzugte Möglichkeiten der E_rfindung darstellen, ist der Erfindungsgedanke nicht auf die beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, so daß innerhalb des Erfindungsgedankens Abänderungen vorgenommen werden können.

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Claims

zz FIG-3

FIG-4 J₄ zz

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