Schraube und Steckschlüssel Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schraube und einen Steckschlüssel, wobei die Schraube einen Kopf besitzt, der wenigstens zwei gleichmässig über den Kopfumfang verteilte, stirnseitig und randseitig offene Ausnehmungen aufweist und der Steckschlüssel der Anordnung der Ausnehmungen im Schraubenkopf entsprechende Zapfen trägt, wobei die Ausnehmungen im Schraubenkopf eine hinterschnittene Form besit zen.
Für die Verbindung von Maschinenelementen und Werkzeugteilen, wie etwa eines auswechselbaren Wal zenstirnfräsers mit einem Fräserdorn, werden mit nuten- förmigen Einschnitten an der Peripherie des Schrauben kopfes versehene Schrauben verwendet welche mit einem entsprechenden Steckschlüssel angezogen oder gelöst werden können. Solche Schrauben sollen jene mit einem diametral gerade durchgehenden Schlitz zum Einstecken eines Schraubenziehers ersetzen, da letztere bekanntlich wegen der unvermeidbaren Schwächung durch den Schlitz einer Bruchgefahr unterliegen, was gerade bei sich in Bewegung befindlichen Werkzeugen und Maschinenelementen zu unabsehbaren Unfallfolgen führen kann.
Ist durch die Schrauben mit Randeinschnitten zwar die Bruchgefahr praktisch vermieden, so besteht doch die Möglichkeit, dass der zum Anziehen oder Lösen der Schraube auf letztere aufgesteckte Schlüssel verkantet wird und ausgleitet, was ebenfalls zu Unfällen führen kann. Ebenso nachteilig ist aber auch, dass der aufge setzte Steckschlüssel sich selbst in dieser Lage halten kann, um dann bei Bewegungsbeginn der entsprechen den Werkzeuge und Maschinenelemente fortgeschleudert zu werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die vorge- nannten Nachteile zu vermeiden und eine Schraube sowie einen zum Anziehen oder Lösen der Schraube bestimmten Steckschlüssel zu schaffen, die bei einem Minimum an Schraubenkopfschwächung ein bei Aus übung eines Drehmomentes auf den Steckschlüssel ab gleitsicheres Zusammenwirken gestatten unter Vermei dung eines Steckenbleibens des Steckschlüssels in der Schraube. Die Schraube ist als Fräserbefestigungsele- ment speziell geeignet.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass auch jeder der Zapfen im Schlüssel eine hinterschnittene Form besitzt und die hinterschnittene Fläche jeder Ausnehmung und jedes Zapfens sich über die ganze Ausnehrnung resp. den ganzen der Ausnehmung entspre chenden Bereich des Zapfens erstreckt und von einheitli cher Tiefe ist, und dass der Grundriss der Ausnehmun- gen grösser ist als der Grundriss der Zapfen, sodass ein Aufsetzen des Schlüssels in axialer Richtung der Schrau be auf letztere möglich ist.
Die Erfindung betrifft ausserdem die Verwendung einer Schraube und eines Steckschlüssels der definierten Art für die Befestigung eines Fräserelementes.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes sollen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert werden Es zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht eines auf einen Dorn aufge setzten Fräsers mit Verbindungsschraube und Steck schlüssel, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Schraube gemäss Fig. 1 in zwei Ansichten in grösserem Masstab und Fig. 3 einen Ausschnitt des Steckschlüssels gemäss Fig. 1 in zwei Ansichten in anderem Masstab.
Gemäss Fig. 1 ist auf einem Fräserdorn 4 ein Walzenstirnfräser 5 aufgesetzt und mit ersterem durch eine Schraube 6 verbunden. Die Schraube 6 ist mittels einem Steckschlüssel 7 anziehbar bzw. lösbar.
Die für die vorerwähnte Verbindung herangezogene Schraube 6. welche selbstverständlich auch für Schraub verbindungen anderer Art Verwendung finden kann, ist in F!-. 2 im Grundriss und in Seitenansicht näher veranschaulicht. Gemäss dieser Darstellung schliesst sich an einen Gewindezapfen 7 ein zylinderförmiger Schrau benkopf 8 an. Hierbei ist der Schraubenkopf 8 mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 9a und 9b versehen. An dieser Stelle sei vermerkt, dass auch mehr als zwei Ausnehmungen vorgesehen sein können, beispielsweise drei oder vier, welche ebenfalls gleichmässig über dem Kopfumfang zu verteilen wären.
Die Ausnehmungen 9a und 9b sind sowohl nach der Stirnseite als auch nach der Randseite des Schrauben kopfes hin offen und weisen eine Hinterschneidung auf. Die Form dieser Ausnehmungen 9a und 9b entspricht hier derjenigen eines Teiles eines Kegelstumpfes, wie das bei der Ausnehmung 9b durch den mit strichpunktierten Linien angedeuteten Kegel 10 veranschaulicht ist. Ein Mass für die Hinterschneidung der Ausnehmungen 9a und 9b ist hierbei der Neigungswinkel x der Mantelflä che des Kegels. Versuche haben ergeben, dass dieser Winkel @ in der Grössenordnung zwischen 74 und 82 liegen sollte.
Es dürfte aber ohne weiteres klar sein, dass sich die Form der Ausnehmungen 9a und 9b nicht auf jene eines Kegelstumpfsektors beschränken; diese lässt sich nur besonders leicht mittels eines entsprechenden Fräsers aus dem Schraubenkopf 8 herausarbeiten. Es ist beispielsweise auch denkbar, die hier gegebene kreissek- torförmige Umrissform der Ausnehmungen etwa ellip tisch auszubilden.
Wie vorher beschrieben, sind die Ausnehmungen 9a und 9b nur stirnseitig und randseitig offen. Hierdurch bleibt die Auflagefläche 11 des Schraubenkopfes gegen über Schrauben mit Randnuten ohne Unterbrechungen, was verhindert. dass über die Ausnehmungen Verunrei nigungen auf die Kontaktflächen von Schraube und Maschinenelement gelangen können.
Zum Zusammenwirken mit der vorbeschriebenen Schraube 6 ist der Steckschlüssel 7 (Fig. 1) vorgesehen, welcher in Fig. 3 unter Weglassung des der Ausübung eines Drehmomentes dienenden Handgriffs 16 in Seiten ansicht und Grundriss näher veranschaulicht ist. Dieser Steckschlüssel weist der Anzahl und der Anordnung sowie der Hinterschneidung der Ausnehmungen 9a und 9b im Schraubenkopf 8 (Fig. 2) entsprechende Zapfen auf.
Im einzelnen sind hier also zwei sich diametral gegenüberliegende Zapfen 12a und 12b am Schlüssel kopf 13 vorgesehen, welche sich gegen ihre Wurzel hin verjüngen und die Form eines Kegelstumpfsektors auf weisen, wie das durch den strichpunktiert eingezeichne ten Ke-e114 beim Zapfen 12a angedeutet ist. Hierbei ist wieder ein Mass für die Hinterschneidung der Zapfen 12a und 12b der Neigungswinkel fl der Mantelfläche des Kegels, welcher in der Grössenordnung von 74 bis 82 liegt.
Für ein leichtes Aufsetzen des Schlüssels 7 in axialer Richtung der Schraube 6 auf letztere (Fib 1), ist die Ausdehnung des Grundrisses jedes Zapfens kleiner als die stirnseitige Umrissform der entsprechenden Ausneh- mung im Schraubenkopf. Zum Anziehen oder Lösen der Schraube 6 wird der Steckschlüssel auf letztere aufgesetzt, wobei das Zusammenwirken von Zapfen und Ausnehmungen für eine einwandfreie Zentrierung des Schlüssels bezüglich der Schraube im Gegensatz etwa zu schraubenzieherbetätigten Schrauben sorgen, was ein gleichmässiges Einwirken auf die Schraube gestattet.
Bei Ausübung eines Drehmomentes wird nun der Schlüssel infolge der zur gegenseitigen Anlage kommenden Schrägflächen von Zapfen und Ausnehmungen und der daraus resultierenden Axialkraft gegen den Schrauben kopf gezogen und auf diesem praktisch verkeilt. Ein Verkippen oder Abgleiten des Steckschlüssels ist somit ausgeschlossen. Für eine einwandfreie Anlage der schrä gen Gegenfläche von Zapfen und Ausnehmungen gegen einander wird hierbei zweckmässigerweise die Höhe h der Zapfen geringer gehalten als die Tiefe t der Ausnehmungen (Fig. 1).
Wie nun ohne weiteres ersichtlich sein dürfte, ist nach dem Anziehen der Schraube ein Steckenlassen des Schlüssels nicht möglich, da dieser nach dem Aufheben des Drehmomentes infolge des hier gegebenen Spieles zwischen Zapfen und Ausnehmungen selbständig aus den Ausnehmungen herauskippt. Zudem wird durch den verschränkten Eingriff von Schlüssel und Schraube eine bleibende Deformation der Ränder der Ausnehmungen am Schraubenkopf vermieden.
Screw and socket wrench The present invention relates to a screw and a socket wrench, the screw having a head which has at least two recesses that are evenly distributed over the circumference of the head and are open at the front and edges, and the socket wrench has pins corresponding to the arrangement of the recesses in the screw head. wherein the recesses in the screw head possess an undercut shape.
For the connection of machine elements and tool parts, such as an exchangeable Wal zenstirnfräsers with a milling arbor, screws provided with groove-shaped incisions on the periphery of the screw head are used which can be tightened or loosened with an appropriate socket wrench. Such screws are intended to replace those with a diametrically straight through slot for inserting a screwdriver, since the latter is known to be subject to the risk of breakage due to the inevitable weakening of the slot, which can lead to unforeseeable consequences of accidents, especially when tools and machine elements are in motion.
Even if the risk of breakage is practically avoided by the screws with edge incisions, there is still the possibility that the key placed on the screw for tightening or loosening the screw is tilted and slips, which can also lead to accidents. However, it is also disadvantageous that the socket wrench placed on it can hold itself in this position in order to be thrown away when the corresponding tools and machine elements begin to move.
The present invention now aims to avoid the aforementioned disadvantages and to create a screw and a socket wrench intended for tightening or loosening the screw which, with a minimum of screw head weakening, allow a non-slip interaction when exerting a torque on the socket wrench cause the socket wrench to get stuck in the screw. The screw is particularly suitable as a milling attachment element.
This is achieved according to the invention in that each of the pins in the key also has an undercut shape and the undercut surface of each recess and each pin extends over the entire recess, respectively. the entire area of the pin corresponding to the recess extends and is of uniform depth, and that the plan of the recesses is larger than the plan of the pin so that the key can be placed on the latter in the axial direction of the screw.
The invention also relates to the use of a screw and a socket wrench of the defined type for fastening a milling element.
For example, embodiments of the subject invention will be explained in more detail below with reference to the drawing: Fig. 1 shows a partial view of a set on a mandrel cutter with connecting screw and socket wrench, partially in section, Fig. 2 the screw according to FIG. 1 in two views on a larger scale and FIG. 3 shows a detail of the socket wrench according to FIG. 1 in two views on a different scale.
According to FIG. 1, a shell end mill 5 is placed on a milling arbor 4 and connected to the former by a screw 6. The screw 6 can be tightened or released by means of a socket wrench 7.
The screw 6 used for the aforementioned connection, which of course can also be used for screw connections of other types, is shown in FIG. 2 illustrates in more detail in plan and in side view. According to this illustration, a threaded pin 7 is followed by a cylindrical screw head 8. Here the screw head 8 is provided with two diametrically opposite recesses 9a and 9b. At this point it should be noted that more than two recesses can also be provided, for example three or four, which should also be distributed evenly over the circumference of the head.
The recesses 9a and 9b are open both towards the end face and towards the edge of the screw head and have an undercut. The shape of these recesses 9a and 9b corresponds here to that of a part of a truncated cone, as is illustrated in the case of recess 9b by the cone 10 indicated by dash-dotted lines. A measure of the undercut of the recesses 9a and 9b is the angle of inclination x of the surface of the cone. Tests have shown that this angle @ should be in the order of magnitude between 74 and 82.
However, it should be readily apparent that the shape of the recesses 9a and 9b are not limited to that of a truncated cone sector; this can only be worked out particularly easily from the screw head 8 by means of a corresponding milling cutter. It is also conceivable, for example, to design the circular sector-shaped outline shape of the recesses given here to be approximately elliptical.
As previously described, the recesses 9a and 9b are only open at the front and the edge. As a result, the bearing surface 11 of the screw head remains without interruptions with respect to screws with edge grooves, which prevents. that contaminants can reach the contact surfaces of the screw and the machine element via the recesses.
To interact with the screw 6 described above, the socket wrench 7 (FIG. 1) is provided, which is illustrated in more detail in Fig. 3 with the omission of the handle 16 serving to exert a torque in side view and plan. This socket wrench has pins corresponding to the number and the arrangement as well as the undercut of the recesses 9a and 9b in the screw head 8 (FIG. 2).
In particular, two diametrically opposed pins 12a and 12b are provided on the key head 13, which taper towards their roots and have the shape of a truncated cone sector, as indicated by the dot-dashed Ke-e114 at pin 12a. Here again, a measure for the undercut of the pegs 12a and 12b is the angle of inclination f1 of the lateral surface of the cone, which is in the order of magnitude of 74 to 82.
For easy placement of the key 7 in the axial direction of the screw 6 on the latter (Fib 1), the extension of the outline of each pin is smaller than the frontal outline of the corresponding recess in the screw head. To tighten or loosen the screw 6, the socket wrench is placed on the latter, the interaction of pins and recesses ensuring perfect centering of the wrench with respect to the screw in contrast to screwdriver-operated screws, which allows an even action on the screw.
When exercising a torque, the key is now drawn head due to the coming to the mutual abutment inclined surfaces of pins and recesses and the resulting axial force against the screw and practically wedged on this. Tilting or sliding of the socket wrench is therefore impossible. For a perfect contact of the oblique counter surface of pins and recesses against one another, the height h of the pin is expediently kept lower than the depth t of the recesses (FIG. 1).
As should now be readily apparent, after the screw has been tightened, it is not possible to leave the key in the wrench, as it automatically tips out of the recesses after the torque has been lifted due to the play between the pin and the recesses. In addition, permanent deformation of the edges of the recesses on the screw head is avoided by the interlocking engagement of the key and screw.