SLOTTED SCREW

Abstract: 1. Cross recessed screw (1) having a forged central hole (5) with a base (8) having a circular cross-sectional area, and preferrably four slots arranged radially around said central hole (5) and staggered by 90 degrees with respect to each other, where the outer wall (6) of the slots forms a part of an inverted truncated cone, which is coaxial with the axis (x-x) of the screw and the base of which lies on the surface of the screw head, as well as having a cylindrical guide zone (7), characterized in that the diameter of the cross-sectional area of the central hole (5) is equal to the diameter of the top face of the truncated cone which is associated with said slots (4) and that there are approximately V-shaped valleys (12) between the slots (4) and that the neighbouring side-walls (9, 10 or 15, 16) of said slots (4) and said valleys (12) form common edges (17) respectively which are located on a cylindrical generated surface whose diameter corresponds to the diameter of said guide zone (7).

Description: Schlitzschraube Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlitzschraube mit einer mittleren Vertiefung mit einem stumpfkegeligen Vertiefungsgrund und vorzugsweise vier radial hiervon ausgehenden, um 90 Grad gegeneinander versetzten Schlitzen, deren äussere Wand Teil eines umgekehrten Kegelstumpfes ist, der koaxial zur Schraubenachse liegt und dessen grössere Kegelstumpffläche auf der Schraubenkopf-Oberfläche liegt. Aus der DE-AS 28 26 933 ist bereits eine Kreuzschlitzschraube bekannt, die zur Aufnahme einer Abdeckkappe geeignet ist. Diese Abdeckkappe dient zum Verdecken des Schraubenkopfes und weist einen zylindrischen Ansatz auf, mit dem sie innerhalb des Schraubenkopfes gehalten wird. Bei der aus der DE-AS 28 26 933 bekannten Kreuzschlitzschraube erfolgt die Halterung des Ansatzes dadurch, dass zwischen den Schlitzen Ausprägungen vorhanden sind, die zur Achse der Schraube parallele Mantelflächen von Zylinderabschnitten sind, deren Zylinderachsen auf der Winkelhalbierenden zwischen je zwei einander peripher benachbarten Einzelschlitzen radial aus der Schraubenachse nach aussen heraus versetzt sind und deren jeweils die seitliche Begrenzung ergebende Erzeugende durch eine scharfe Kante gegeben ist, die zugleich eine achsparallele Begrenzung der angrenzenden Seitenwandung in Richtung auf die Schraubenachse bildet. Durch diese Ausbildung des Kreuzschlitzes ist der zylindrische Ansatz der Abdeckkappe unmittelbar in diesen einsetzbar und dort verankerbar. Hierbei wird eine relativ feste Verankerung der Kappe grosser und tiefer Kreuzschlitzgrössen erreicht, jedoch bei kleinen flachen Kreuzschlitzen, beispielsweise bei Schrauben im Durchmesserbereich von 3,5 bis 5,0 mm, ist der Führungsbereich für einen ausreichend sicheren Sitz zu kurz. Um eine Führung und eine Aufnahme für den zylindrischen Ansatz der Abdeckkappe bei Kreuzschlitzschrauben zu schaffen, ist es weiterhin bekannnt, die im Kaltstauchverfahren hergestellte Schraube in einem zweiten gesonderten Arbeitsgang spanend, beispielsweise durch Bohren, mit einer angepassten Bohrung in Verlängerung des Kreuzschlitzes zu versehen. Dies ist aber einerseits unwirtschaftlich und andererseits fertigungsmässig kritisch, weil das Ansetzen des Bohrers sehr exakt zwischen der Kreuzschlitz-Profilierung erfolgen muss, um ein Verlaufen oder einen Bruch zu verhindern, und weil durch die Innenkante des Kreuzschlitzes das Bohrwerkzeug eine Spanunterbrechung erfährt und dadurch bruchanfällig wird. Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schlitzschraube der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass eine in den Schlitz eingesetzte Kappe bei jeder Schlitzgrösse und -tiefe einen sicheren Halt findet und zur Herstel ung der Schraube keine zusätzlichen Fertigungsarbeitsgänge erforderlich sind und die bekannten Schraubendreherklingennformen weiterhin verwendet werden können. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die mittlere Vertiefung oberhalb des Vertiefungsgrundes einen spanlos geformten zylindrischen Führungsabschnitt aufweist, dessen kreisförmige Querschnittsfläche mit der Kopffläche des Kegelstumpfes, auf dessen Mantelfläche die Kreuzschlitze liegen, zusammenfällt. Hierbei wird unter spanloser Formung insbesondere eine Formgebung beim Stauchen des Kreuzschlitzes durch Fliesspressen verstanden. Erfindungsgemäss wird der Führungsabschnitt also beim Stauchen des Kreuzschlitzes gleichzeitig mitgeformt, so dass sich eine äusserst kostengünstige Herstellung ergibt, da kein separater Arbeitsgang zum Formen des Führungsbereichs erforderlich ist. Durch die Erfindung wird ein in der Fachwelt bestehendes Vorurteil beseitigt, nach dem es nicht möglich sein sollte, im Zuge der Kreuzschlitz-Kopfausbildung eine zylindrische Anstauchung zur Aufnahme einer Abdeckkappe auszubilden, wie dies in der DE-AS 28 26 933 ausgeführt ist. Die Ausbildung der Grundform des Schlitzes erfolgt in der üblichen Weise, so dass sämtliche bekannten, insbesondere Kreuzschlitz-Schraubendreherwerkzeuge Verwendung finden können. Dabei beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass es ausreicht, dem Führungsabschnitt eine Länge zu geben, die etwa bis zu 100 % der Tiefe des Kreuzschlitzes entspricht, vorzugsweise 40 bis 60 % der Kreuzschlitztiefe beträgt. Die auftretenden Flächenreibungen werden somit in einem derartigen Grö ssenbereich gehalten, dass der Pressstempel nach Abschluss des Pressvorgangs noch aus dem formgestauchten Gegenstand herausgezogen werden kann. Da die Kopffläche des Kegelstumpfes der den äusseren Wänden des Kreuzschlitzes zugeordneten Kegelstumpfmantelfläche den Anfang des Führungsabschnittes bildet, wird durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Kreuzschlitz selbst nicht verkürzt, so dass ein voller Eingriff für das einzusetzende Schraubendreherwerkzeug zur Verfügung steht. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn zwischen den Schlitzen etwa V-förmige Täler eingeprägt sind, deren Talgrund auf einer zur Schraubenachse koaxial verlaufenden Mantelfläche eines umgekehrten Kegelstumpfes liegt, dessen Grundfläche einen kleineren Durchmesser als die Grundfläche des den Schlitzen zugeordneten Kegelstumpfes und dessen Kopffläche einen dem Durchmesser des Führungsabschnittes entsprechenden Durchmesser besitzt und oberhalb der Kopffläche des den Schlitzen zugeordneten Kegelstumpfes liegt. Die Ausbildung derartiger V-förmiger Täler ist an sich bekannt und dient dazu, das einbringbare Drehmoment zu vergrössern, indem durch zusätzliche Stauchung der Materialabfall im Bereich der oberen Kanten der seitlichen Berandung der Einzelschlitze vermindert wird. Erfindungsgemäss sind nun diese V-förmigen Täler derart in ihrem Verlauf ausgebildet, dass sie oberhalb der Schlitze des Kreuzschlitzes enden, wobei ihre Enden jedoch auf einem Kreis liegen, der den gleichen Durchmesser besitzt wie der Führungsabschnitt. Somit wird der Führungsabschnitt nach oben in den Kreuzschlitz verlängert. Dabei erfolgt durch die zwischen den benachbarten Seitenwänden der Schlitze und der Täler gemeinsam ausgebildeten, voll ausgeprägten Kanten, die ebenfalls auf demselben Kreis liegen, eine zusätzliche Halterung des zylindrischen Ansatzes der Abdeckkappe. Erfindungsgemäss kann es auch zweckmässig sein, wenn die Kopffläche des den Tälern zugeordneten Kegelstumpfes unterhalb der Kopffläche des den Schlitzen zugeordneten Kegelstumpfes liegt, um eine erhöhte Verfestigung der Kanten zwischen den Tälern und den Schlitzen im unteren Bereich zu erreichen. Diese Ausbildung der erfindungsge mäusen Schraube erhöht die Festigkeit der Kreuzschlitzkanten, ohne die Halterungseigenschaften für die Kappe zu beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung löst somit optimal das Problem, den Schlitz im Schraubenkopf mit einer Abdeckkappe, bestehend aus einem Kopf mit zylindrischem Ansatz, verschliessen zu können, da dem zylindrischen Ansatz eine relativ lange Führung durch die Kanten zwischen den Vförmigen Tälern im Schlitz zur Verfügung steht, in der er im Presssitz gehalten wird. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung durch die besondere Anpassung des Führungsabschnittes an den Schlitzbereich, indem die Kopffläche des umgekehrten Kegelstumpfes und die Querschnittsfläche des Führungsabschnittes aufeinanderfallen und den gleichen Durchmesser besitzen, dass hier ein fliessender Übergang zwischen dem Bereich des Schlitzes und dem Führungsabschnitt vorhanden ist, wodurch das entsprechend geformte Werkzeug höhere Standzeiten besitzt und erst das Kaltfliesspressen beider Abschnitte in einem Arbeitsgang mit ein- und demselben Werkzeug möglich wird. Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf einen Schraubendreher für Schlitzschrauben gemäss der vorbeschriebenen erfindungsgemässen Ausgestaltung, bestehend aus einer Klinge mit einem Mittelstück, von dem vier radiale Flügel ausgehen, deren Stirnflächen auf der Mantelfläche eines zur Klingenlängsachse konzentrischen, umgekehrten Kegelstumpfes liegen. Hierbei ist erfindungsgemäB vorgesehen, dass sich an das Mittelstück ein zylindrischer Abschnitt anschliesst, dessen Durchmesser maximal dem Durchmesser der Kopffläche des Kegelstumpfes und dessen Länge maximal dem zweifachen Durchmesser der Kopffläche entspricht. Die Abmessungen des die Klingenspitze bildenden Mittelstückes mit dem anschliessenden zylindrischen Abschnitt sind den Innenabmessungen des Kreuzschlitzes mit dem anschliessenden Führungsbereich der erfindungsgemässen Kreuzschlitzschraube angepasst. Hierbei erfolgt die Anpassung jedoch derart, dass ein Klingentyp jeweils für einen bestimmten Grössenbereich von Kreuzschlitzen passend ist, so dass dieselbe Klinge für verschiedene Kreuzschlitzgrö ssen verwendet werden kann. Dabei entspricht das Mittelstück mit seinen radialen Flügeln in seiner Ausbildung der Ausgestaltung der bekannten auf dem Markt befindlichen Schraubendreher beispielsweise für die PHILLIPS Kreuzschlitzschraube. Die Vorteile des erfindungsgemäss ausgebildeten Schraubendrehers liegen in einem leichteren Einführen der Klinge in den jeweiligen Kreuzschlitz, einer besseren Führung zwischen der Klinge und dem Kreuzschlitz, insbesondere bei kleinen flachen Kreuzschlitzgrössen, einer genaueren Zentrierungsmöglichkeit der Schraube, wobei sich das letztere insbesondere bei selbstbohrenden Schrauben vorteilhaft auswirkt. Anhand des in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Kreuzschlitzschraube wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Kreuzschlitzschraube, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 111-111 in Fig. 1, Fig. 4 eine Ansicht des Endbereichs einer Klinge eines erfindungsgemässen Schraubendrehers. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Kreuzschlitzschraube 1 mit einem Schraubenkopf 2, der beispielsweise als kegelstumpfförmiger Senkkopf ausgebildet ist. An den Kopf 2 schliesst sich ein Schraubenschaft 3 an. Im Schraubenkopf 2 ist ein Kreuzschlitz aus vier jeweils um 90 Grad zueinander versetzten, radialen Schlitzen 4 ausgebildet. Die Schlitze 4 sind axialsymmetrisch in bezug auf die Schraubenlängsachse XX, s. Fig. 2, angeordnet. Die Schlitze 4 enden in einer mittleren Vertiefung 5. Die Schlitze 4 weisen äussere Wände 6 auf, die Teil eines umgekehrten Kegelstumpfes sind, der koaxial zur Schraubenachse XX und dessen Grundfläche auf der Oberfläche des Schraubenkopfes 2 liegt. Das Ende der äusseren Wände 6 liegt auf einem Kreis, der den Umfang der Kopffläche des den Schlitzen 4 zugeordneten Kegelstumpfes bildet. An den durch die Schlitze 4 gebildeten Kreuzschlitzbereich schliesst sich ein zylindrischer Führungsabschnitt 7 an, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Kopffläche des Kegelstumpfes entspricht. Die Tiefe des Führungsabschnittes 7 kann insbesondere etwa 40 bis 60 % der Tiefe des Kreuzschlitzbereichs betragen. Maximal entspricht die Tiefe etwa der Länge des Kreuzschlitzes. Am Ende des Führungsabschnittes 7 ist ein stumpfkegeliger Vertiefungsgrund 8 ausgebildet. Der Führungsabschnitt 7 dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten zylindrischen Fortsatzes einer ebenfalls nicht gezeigten Abdeckkappe, mit der der Kopf 2 der Schraube 1 von aussen abgedeckt werden kann und die mittels des zylindrischen Ansatzes innerhalb des Kreuzschlitzes bzw. des Führungsabschnittes 7 gehalten wird. Jeder Schlitz weist gegen überliegende Seitenwände 9, 10 auf. Die äusseren Wände 6 weisen zudem eine leichte Krümmung auf, da sie auf der Kegelfläche liegen. Der Scheitelwinkel des Kegelstumpfes kann z. B. zwischen 20 und 60 Grad liegen. Die Seitenwände 9, 10 liegen etwa in parallelen Ebenen, wobei sie tatsächlich etwas ein- und abwärts geneigt ausgebildet sind, was erforderlich ist, um den Stauchstempel des Kreuzschlitzes nach dem Stauchvorgang wieder herausziehen zu können. Zwischen den Schlitzen Ii sind jeweils V-förmige Täler 12 eingeprägt. Diese Täler 12 dienen dazu, einen Materialabfall an den Kanten der Schlitze zu verhindern. Der Talgrund 13 der Täler 12 liegt auf der Mantelfläche eines umgekehrten Kegelstumpfes, s. Fig. 3. Der Durchmesser der Kegelstumpf-Grundfläche ist jedoch kleiner als der Durchmesser der Kegelstumpf-Grundfläche des den Schlitzen 4 zugeordneten Kegelstumpfes, wie dies insbesondere auch aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Kegelstumpf Kopffläche des den Tälern 12 zugeordneten Kegelstumpfes liegt oberhalb der kleineren Kegelstumpffläche des den Schlitzen 4 zugeordneten Kegelstumpfes, so dass die Täler 12 oberhalb der Schlitze 4 in der mittleren Vertiefung 5 enden. Es liegt aber ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Kopffläche des den Tälern zugeordneten Kegelstumpfes unterhalb der Kopffläche des den Schlitzen zugeordneten Kegelstumpfes liegt. Das Ende der Täler 12 liegt wiederum auf einem Kreis, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Führungsabschnittes entspricht. Der Talgrund 13 der Täler 12 erweitert sich vom oberen Ende der Täler nach unten hin und besitzt einen bogenförmigen Verlauf, so dass sich ein etwa parabelförmiger Übergang 14 der Täler 12 zur mittleren Vertiefung 5 ergibt. Entsprechend der nach unten hin sich ergebenden Erweiterung des Talgrundes 13 ergibt sich ein nach unten hin spitzer Verlauf der Seitenwände 15, 16 der Täler 12. Der Scheitelwinkel des den Tälern 12 zugeordneten Kegelstumpfes ist vorzugsweise kleiner als der des den Schlitzen 4 zugeordneten Kegelstumpfes. Die Seitenwände 9, 10 der Schlitze 4 bilden mit den jeweilig benachbarten Seitenwänden 15, 16 der Täler 12 Kanten 17, die auf einer zylindrischen Mantelfläche liegen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Führungsabschnittes 7 entspricht. Diese Kanten stellen ebenfalls eine Führung und Halterung für den Kappenansatz dar. In Fig. 4 ist der Endbereich einer Klinge 19 eines erfindungsgemässen Schraubendrehers dargestellt. Diese Klinge weist ein Mittelstück 20 auf, an dem vier um 90 Grad zueinander versetzte radiale Flügel 21 angeformt sind. Dabei liegen die Stirnflächen der Flügel 21 auf der Mantelfläche eines umgekehrten Kegelsstumpfes. An das Mittelstück 20 schliesst sich nach unten ein zylindrischer Abschnitt 22 an, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Kopffläche des umgekehrten Kegelstumpfes entspricht. In der dargestellten Abbildung ist die Klinge oberhalb des Mittelstückes 20 abgeschnitten. Denn die Ausbildung des sich nach oben hin anschliessenden Klingenschaftes entspricht derjenigen der üblichen bekannten, auf dem Markt befindlichen Schraubendreher für die bekannten Kreuzschlitzschrauben. Die Länge des Abschnittes 22 entspricht maximal dem zweifachen Durchmesser des Abschnittes 22. Vorzugsweise beträgt jedoch die Länge 40 bis 60 %, insbesondere 50 % des Durchmessers der Kopffläche des umgekehrten Kegelstumpfes. Im übrigen sind die Abmessungen des Mittelstückes und des zylindrischen Abschnittes 22 den Abmessungen des Kreuzschlitzes der erfindungsgemässen im obigen beschriebenen Schlitzschraube angepasst, und zwar derart, dass dieselbe Klinge für unterschiedliche Grössen von Kreuzschlitzen passend ist.

Claims: Ansprüche 1. Schlitzschraube mit einer mittleren Vertiefung mit einem stumpfkegeligen Vertiefungsgrund und vorzugs weise vier radial hiervon ausgehenden, um 90 Grad ge geneinander versetzten Schlitzen, deren äussere Wand Teil eines umgekehrten Kegelstumpfes ist, der koaxial zur Schraubenachse liegt und dessen Grundfläche auf der Schraubenkopf-Oberfläche liegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die mittlere Ver tiefung (5) oberhalb des Vertiefungsgrundes (8) einen spanlos geformten zylindrischen Führungsabschnitt (7) aufweist, dessen kreisförmige Querschnittsfläche mit der Kopffläche des den Schlitzen (4) zugeordneten Ke gelstumpfes zusammenfällt. 2. Schlitzschraube nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen den Schlit zen (4) etwa V-förmige Täler (12) eingeprägt sind, deren Talgrund (13) auf einer zur Schraubenachse ko axial verlaufenden Mantelfläche eines umgekehrten Ke gelstumpfes liegt, dessen Grundfläche einen kleineren Durchmesser als die Grundfläche des den Schlitzen (4) zugeordneten Kegelstumpfes und dessen Kopffläche einen dem Durchmesser des Führungsabschnittes (7) entspre chenden Durchmesser besitzt, und diese Kopffläche oberhalb oder unterhalb der Kopffläche des den Schlit zen (4) zugeordneten Kegelstumpfes liegt. 3. Schlitzschraube nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die be nachbarten Seitenwände (9, 10 bzw. 15, 16) der Schlit ze (4) und der Täler (12) jeweils gemeinsame Kanten (17) bilden, die auf einer zylindrischen Mantelfläche liegen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Führungs abschnittes (7) entspricht. 4. Schraubendreher für Schlitzschrauben nach den Ansprü chen 1 bis 3, bestehend aus einer Klinge mit einem Mittelstück, von dem vier radiale Flügel ausgehen, deren Stirnflächen auf der Mantelfläche eines zur Klingenlängsachse konzentrischen umgekehrten Kegel stumpfes liegen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich an das Mittelstück (20) ein zylindrischer Abschnitt (22) anschliesst, dessen Durchmesser maximal dem Durchmesser der Kopffläche des Kegelstumpfes und dessen Länge maximal dem zwei fachen Durchmesser der Kopffläche entspricht.

Inventors: DICKE, ROBERT, DIPL.-ING.
Applicants: ELSENHEIMER, WOLFGANG
Application year: 1981
Main classification: F16B23
IPC codes: F16B37, A47G3, F16B23, B25B15