Die Erfindung betrifft eine Werkzeug- und Befestigungselemen ausbildung zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere ei Kopf- und/oder SchVüsselausbildung einer Schraube oder der¬ gleichen und eines Schlüssels oder Drehers, bei der min¬ destens drei in Aufsicht kreisbogenförmige, nach außen ge¬ wölbte, sich unter Bildung von Kanten treffende Kraftan¬ griffsflächen vorhanden sind, deren Krümmungsmi ttel punkte auf einem und deren Verbindungspunkte auf mindestens einem zur Schraubenachse konzentrischen Kreis liegen.

Es ist bereits ein Schraubenkopf bekannt (DE-OS 29 46 781), bei dem drei in Aufsicht kreisbogenf rmige Kraftanlage¬ flächen die drei Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks verbinden. Dabei können die Kraftangriffsflächen sowohl

die äußere Begrenzung des Schraubenkopfes als auch die Be¬ grenzung einer in den Schraubenkopf eingelassenen Ausneh¬ mung bilden. Zum Verdrehen einer Schraube mit einem der¬ artigen Schraubenkopf dient ein entsprechend komplementär ausgebildetes Werkzeug. Bei dieser Art der Drehmoment¬ übertragung erfolgt zwar schon eine f1 chenförmige An¬ lage zwischen dem Werkzeug und der Schraube, jedoch ist die eigentliche Anlagefl che wesentlich kleiner als die Kraftanlagefl che.

Weiterhin ist eine Kopfausbildung für eine Schraube bekann bei der im Schraubenkopf eine Ausnehmung mit abwechselnd konkaven und konvexen, glatt tangential ineinander über¬ gehenden Zylinderflächen vorhanden ist. Dabei besitzen die konvexen Zylinderflächen einen mindestens doppelt so großen Krümmungsradius wie die konkaven Zyl πderf1 chen. Die Ausnehmung besitzt dabei etwa die Querschnittsform eines sechsstrahl igen Sternes mit abgerundeten Spitzen. Aufgrund der relativ schmalen nach außen gerichteten Rip¬ pen wird an diesen Stellen das entsprechende Werkzeug stark beansprucht, so daß sich die Passung ständig ver¬ schlechtert und die Gefahr von Beschädigungen des Werk¬ zeugs gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausbildung eines Schraubenkopfes und des zugehörigen Schlüssels zu schaffen, bei dem sich sowohl die Schraubenk pfe als auch die Werkzeuge einfach und kostengünstig herstellen lassen, mit dem sich große Drehmomente übertragen lassen und bei dem gleichzeitig die Gefahr einer Beschädigung oder Ab¬ nutzung von Werkzeug und Schraube möglichst geringgehal¬ ten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Aus¬ bildung vor, bei der die Innenwinkel zwischen je zwei

benachbarten Kraftangriffsfl chen abwechselnd kleiner und größer als 180° sind, derart, daß die Verbindungspunkte zwischen diesen abwechselnd auf einem Außen- und einem Innenkreis liegen. Dadurch ergeben sich für die Quer¬ schnittsform des Schraubenkopfes oder einer zentrischen Ausnehmung im Schraubenkopf die Figur eines Sternes, wo ^¬ bei jedoch alle Linien des Sternes nach außen gebogen sind. Die von der Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen vergrößern den Anteil der Fl chen, an denen tats chlich eine Anlage des Werkzeuges an der Schraube vorliegt.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die auf dem Außen- und die auf dem Innenkreis liegenden Verbindungs¬ punkte der Kraftanlageflächen jeweils ein gegenüber dem jeweils anderen inkelversetzt angeordnetes regel äßiges n-Eck bilden. Dabei beträgt die Anzahl der Ecken mindeste drei , besonders günstig ist es jedoch, wenn es sich um geradzahlige Eckenzahl handelt. Als besonders günstige Beispiele schl gt die Erfindung Ausbildungen mit vier, sechs, acht und zwölf Ecken vor.

Nach ¹ einem weiteren Merkmal kann vorgesehen sein, daß die durch die Kraftang iffsflächen gebildete Figur zu eder durch einen Verbindungspunkt gehenden Mittelpunkt¬ linie symmetrisch ist. Aufgrund dieser Symmetrie läßt, sich das zugehö ige Werkzeug in möglichst vielen Win¬ kelstellungen einsetzen, was bei an unzugängl ichen Stel¬ len eingesetzten Schrauben das Arbeiten wesentlich er¬ leichtert.

Um sowohl eine gute Möglichkeit der übetragung des Dreh¬ momentes, d.h. eine möglichst große, flächige Anlage, zu erhalten, als auch die Gefahr eines überdrehens mög¬ lichst geringzuhalten, schlägt die Erfindung vor, daß

das Verhältnis zwischen dem Radius des Außenkreises und dem Radius des Innenkreises zwischen etwa 1 ,85 und 1 ,1 , vorzugsweise zwischen etwa 1 ,25 und 1 ,1 , liegt.

•Da auch bei festgelegter Eckenzahl und festgelegtem Ver¬ hältnis von Außenkreis zu Innenkreis die geometrische Form der Kreisbögen noch nicht festgelegt ist, schlägt die Erfindung weiterhin als besonders günstig vor, daß das Verhältnis zwischen dem Radius des Außenkreises und dem Krümmungsradius der Kraftanlageflächen zwischen etwa 0,6 und etwa 1 , vorzugsweise jedoch zwischen etwa 0,73 und etwa 1 , 1 i egt .

Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn, wie von d e r Erfindung vorgeschlagen, d e r Winkel zwischen der Tangente an dem Außenkreis und der Tangente an die Kraftanlageflächen im Verbindungspunkt zwischen etwa 40° und etwa 15°, vorzugsweise zwischen etwa 30° und etwa 20° 1 iegt.

Um _. <" ^' e Herstellung der Werkzeuge und der Schrauben weiter zu vereinfachen, schlägt die Erfindung vor, daß zu jeder Kraftanlagefläche eine zweite existiert, die auf dem gleichen Kreisbogen liegt. Dabei kann zwischen diesen beiden Kraftanlagefl chen jeweils noch eine nach außen gerichtete Kante liegen, es ist jedoch auch möglich, daß mehr als eine Kante zw schen den Flächen des gleichen Kreisbogens liegt. Von diesen beiden auf dem gleichen Krei bogen liegenden Kraftanlageflächen dient jeweils die eine Kraftübertragung beim Rechtsdrehen und die jeweils andere zur Kraftübertragung beim Linksdrehen.

Die Kraftanlagefl chen können die Begrenzung einer in einen Schraubεnkopf eingebrachten zentrischen Ausnehmung

-^üRE ^" ,

O PI

und die Begrenzung eines Ansatzes eines entsprechenden Werk¬ zeugs sein. Dies ist insbesondere bei sog. Senkkopfschrauben von Vortei 1.

Bei dieser Art der Ausbildung kann, insbesondere dann, wenn es sich um eine geradzahlige Anzahl von Ecken handelt, not¬ falls auch ein normaler Schraubenzieher verwendet werden, um die Schraube zu betätigen. Diese Ausnehmung kann jedoch noch dem weiteren Zweck dienen, daß sie den Schaft oder den Ansatz einer Abdeckkappe aufnimmt. Insbesondere bei Senk¬ kopfschrauben, jedoch auch bei anderen Schrauben, wird es häufig gewünscht, die Oberseite der Schraube in ei gebau¬ tem Zustand mit einer Abdeckkappe abzudecken. Hierzu mu߬ ten bei bekannten Schrauben diese noch jeweils ein zentra¬ les Loch aufweisen. Bei der von der Erfindung vorgeschla¬ genen Ausbildung kann jedoch die Ausnehmung selbst zum Auf¬ nehmen des Schaftes dienen.

Um die Möglichkeit der Bedienung mit Hilfe eines ^' normalen Schraubenziehers zu verbessern, kann erfindungsgem ß auch vorgesehen sein, daß der Schraubenkopf eine üblichen Quer¬ schnitt aufweist.

Um, insbesondere bei flachen Schraubenköpfen, eine gute Führung des Schraubenziehers zu gewährleisten und dadurch ein Verkanten zu verhindern, schlägt die Erfindung weiter¬ hin vor, daß die zentrische Aufnehmung an ihrem Boden ein zentrisches Zentrierloch aufweist. Dieses besitzt beispiels¬ weise einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Aus¬ nehmung selbst, so daß es sich bis in den Bereich des ^' Schaf¬ tes der Schraube hin erstrecken kann.

Es ist ebenfalls möglich, insbesondere wenn Material gespart, werden soll, daß ein relativ flacher Schraubenkopf einen

OMPI

- 6

zentrischen Ansatz nach Art einer Erhebung aufweist, des¬ sen äußere Begrenzungsfl chen al s. Kraftan! agef1 che nach der Erfindung ausgebildet sind.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß die Kraftanlagefläche die äußere Begrenzung eines Schraubenkopfes und einer Aus- nehmung eines Werkzeugs sind. Dabei t es natürl ch auch möglich, daß sowohl die äußeren Flächen des Schrauben¬ kopfes als auch die Begrenzungsfl chen einer in den Schrau benkopf eingebrachten Ausnehmuπg als Kraftanlagefl chen nach der Erfindung ausgebildet sind. Eine derartige Schrau läßt sich dann auf zwei Methoden, d.h. sowohl mit einem Schraubenschlüssel als auch mit einem Schraubendreher, bewegen. Ebenfalls ist es denkbar, ein DoppelWerkzeug zu schaffen. Es kann für spezielle Schraubenköpfe auch möglich sein, die äußere Begrenzung mit einer anderen Anzahl von Kraftanlagefl chen oder einem anderen Radien¬ verhältnis auszubilden, oder aber eine Versetzung der äußeren und inneren Kraftanlagefl chen um einen bestimmten von Fall zu Fall variierenden Winkel vorzunehmen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Ansprüchen, der folgenden Beschreibung bevorzug¬ ter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig _ 1 bis 6 mehrere Ausführungsformen mit unter schiedlicher Kraftanlagefl chenzahl

Fig. 7 bis 10 Ausführungsformen mit acht Kraftan¬ lagefl chen und un erschiedlichem Durchmesser des Innenkreises:

Fig. 11 bis 14 Ausführungsformen mit zwölf Kraftan lageflächen und unterschiedlichem Durchmesser, des Innenkreises;

Fig. 15 und 1δ Ausführungsformen mit sechzehn A lageflächen;

Fig. 17 und 18 Ausführungsformen mit vierundzwan Kraftanlagefl chen.

Fig. 19 einen Schnitt durch e nen Schraub kopf.

Figur 1 zeigt die Aufsicht auf die Kraftanlageflächen 11 bis 16 des Kopfes einer Schraube. Dabei kann beispiels¬ weise der Innenraum der durch die Anlageflächen 11 bis 16 gebildeten Figur eine zentrische Ausnehmung in einem Schr benkopf sein. In diesem Fall verläuft die Längsachse der Schraube senkrecht zur Papierebene, wobei der Querschnitt der Ausπehmung zu der Oberseite des Schraubenkopfes hin leicht divergiert. Dies ist aus Hersteliungsgründen der Schraube erforderl i ch5

Wie aus Figur 1 hervorgeht, verlaufen alle Kraftanlage¬ flächen 11 bis 16 nach außen gebogen. Die Verbindungs5 punkte 17, 18 und 19 zwischen den Kraftanl agεf1 ächen 16 und 11 , 12 und 13, 14 und 15 liegen auf einem Kreis 20, wobei die Punkte 17 bis 19 voneinander den gleichen Ab¬ stand aufweisen. Sie bilden daher die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks. Die Verbindungspunkte 21 , 22 und 23 zwischen den Kraftanlageflächen 11 und 12, 13 und 14, 15 und 16 liegen ebenfalls auf einem Kreis 24, der zum Kreis 20 konzentrisch angeordnet ist. Jede der Kraftanlagefl ächen 11 bis 16 besitzt in der in Figur 1 dargestellten Aufsicht die Form eines Kreisbogens mit identischem Radius, wobei die Fl chen 11 und 14 den gleichen Mittelpunkt 25, die Flächen 12 und 15 den glei¬ chen Mittelpunkt 26 und die Fl chen 13 und 16 den gleiche Mittelpunkt 27 aufweisen. Wie nicht im einzelnen darge-

stellt, jedoch leicht zu sehen ist, liegen die Mittelpunkte 25 bis 27 ebenfalls auf einem konzentrischen Kreis.

Die Innenwinkel (X zwischen den Anlagefl chen 11 und 12, 13 und 14, 15 und 16 sind jeweils größer als 180°, wäh¬ rend die restlichen Innenwinkel kleiner als 180° sind. Von einem beliebigen Punkt im Uhrzeigers nn ausgehend, wechseln die Winkel C und p ständig miteinander ab.

Wie ebenfalls aus Figur 1 hervorgeht, beträgt der Winkel Y ^** zwischen einer Tangente 28 an den Außenkreis 20 und einer Tangente 29 an die Anlagefläche 12 im Punkt 18 etwa 35°. Das Verhältnis von Radius a des Außenkreises 20 zum Radius i des Innenkreises 24 beträgt etwa 1,65.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2, die wieder eine Auf¬ sicht auf eine zentrische Ausnehmung eines Schraubenkopfes oder den Umriß eines Schraubenkopfes darstellt, liegen die äußeren Verbindungspunkte 30 bis 33 zwischen den insgesamt acht Anlageflächen 34 auf den Eckpunkten eines Qua¬ drates, während die inneren Verbindungspunkte 35 bis 38 auf den Eckpunkten eines kleineren, um 45° winkel versetzt angeordneten Quadrates liegt. Wiederum liegt die Anlage- - fläche 34a auf dem gleichen Kreisbogen wie die Anlagefl che 34b, was aufgrund der Symmetrie auch für jeweils zwei an¬ dere Kraftanlagefl chen gilt.

Es ist ebenfalls zu sehen, daß die in Figur 2 dargestellte Figur zu jeder durch den Mittelpunkt und einen Verbindungs¬ punkt 30 bis 33 und 35 bis 38 h ndurchgehende Linie symme¬ trisch ist. Das gleiche gilt für die Ausführungs orm nach Figur 1.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verbindungs punkte 40 bis 44 die Ecken eines regelmäßigen Fünfeckes bil den. Bei der Ausführungsform nach Figur 4 liegen die Verbin dungspunkte 50 bis 55 auf den Ecken eines regelmäßigen Sech eckes, während die Ausführungsformen nach Figur 5 und Figur von einem Achteck bzw. einem Zwölfeck ausgehen.

Bei den- in den Figuren 7 bis 10 dargestellten Ausführungs¬ formen, bei denen die äußeren Verbindungspunkte 30 bis 33 auf den Ecken eines Quadrates liegen, unterscheiden sich jeweils das Verhältnis zwischen dem Radius des Außenkreises und dem Krümmungsradius der Kraftanlageflächen 34 sowie das Verhältnis zwischen dem Radius des Außenkreises und dem Radius des Innenkreises. Das Verhältnis zwischen dem Radius des Außen- und des Innenkreises beträgt bei den Ausführungs formen nach Figur 7 bis 10 1 ,83, 1 ,65, 1 ,43 und 1 ,18. Das Verhäl tni s von Radius des Außenkreises zu Krümmungs¬ radius beträgt, ' ^• -yon Figur 7 bis F-igur 10, 0,75, 0,8, 0,89 und 0,97.

Bei den Ausführungsformen nach Figur 11 bis 14 beträgt das Radi enverh ^' äl tni s von Außen- und Innenkreis 1 ,27, 1 ,22, 1 ,14 und 1 ,08. Das Verhältnis zwischen Radius des Außenkreises und Krümmungsradius der Kraftanlageflächen beträgt 0,6 ^* 1 , 0,66, 0,75 und 0,87. Es liegt in diesem Fall also zwischen etwa 0,6 und 0,9. während es bei der vorhergehenden Aus¬ führungsform zwischen etwa 0,75 und etwa 1 lag.

Bei den Ausführungsformen nach Figur 15 und 16 l iegt das Radiusverhäl nis von Außen- zu Innenkreis bei 1 ,38 bzw. 1,22, während das Radienverh ltnis von Außenkreis zu Kraftanlagefl che bei 0,79 bzw. 0,89 l iegt.

Bei den Ausführungsformen nach Figur 17 und 18 liegt das Verhältnis von Außen- zu Innenkreis bei 1 ,22 bzw. 1 ,14, das zweite Verhältnis liegt bei 0,79 bzw. 0,89.

Bei den Ausführungsformen nach Figur 11 bis 14 liegt je- weis zwischen der Kraftanlagefläche 61 und 62, die beide auf dem gleichen Kreisbogen liegen, eine Außenkante 63, während bei den Ausführungsformen nach Figur 15 und 16 zwischen den auf einem Kreisbogen liegenden Kraftanlage¬ flächen 64 und 65 insgesamt drei Außenkanten 66 liegen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 17 und 18 liegen zwi¬ schen den auf einem Kreisbogen liegenden Kraftanlageflä¬ chen 67 und 68 insgesamt fünf Außenkanten 69.

Fig. 19 zeigt einen abgebrochenen Schnitt durch einen Schraubenkopf 73. Dieser besitzt eine zentrische Ausnehm 70, die von oben gesehen beispielsweise die in Fig. 4 dargestellte Form besitzen kann. Aus der Figur sind zwei Kanten 74 erkennbar, die beisp elsweise den Verbindungs¬ punkten 50 und 51 in Fig. 4 entsprechen. Am Boden 75 der Ausnehmung 70 ist ein zentrisches Zentrierloch 71 angebracht, das zur Führung eines entsprechenden Zapfens an einem Schraubendreher o.dgl. dient.

Der Schraubenkopf 73 nach Fig. 19 besitzt ebenfalls eine Querschlitz 72 der senkrecht zur Papierebene verläuft und den Schraubenkopf 73 ganz durchschneidet. Dabei schneidet er ebenfalls die Längsachse der Schraube. Aufgrund des Querschlitzes 72 kann der Schraubenkopf 73 mit Hilfe eines normalen Schraubenziehers betätigt werden .

In die Ausnehmung 70 läßt sich der schaftartige Ansatz 76 einer nur schematisch in Seitenansicht dargestellten Abdeckkappe 77 einsetzen. Natürlich wäre es auch mög¬ lich, daß der Ansatz 76 der Abdeckkappe 77 an seiner Unterseite einen weiteren, dem Zentrierloch 71 ent¬ sprechenden Ansatz aufweisen könnte. In dem hier schematisch dargestellten Fall läßt sich die Abdeck¬ kappe jedoch unverändert auch bei Schraubenköpfen ohne Zentrierloch 71 verwenden.

OHPI