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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubwerkzeug in Form eines Einsatzes mit einem vorderen Abschnitt zum Aufbringen eines Drehmoments auf den Kopf einer Schraube und mit einem hinteren Abschnitt zur Aufnahme des Drehmoments eines Antriebswerkzeugs.
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Schraubwerkzeuge dienen zur Übertragung von Drehmomenten und können als Einsatz ausgebildet sein, der auch als Nuss bezeichnet wird. Hinten ist an der Nuss ein Antrieb angeformt, meist als hohler Vierkant ausgebildet. Dieser kann mit einem entsprechenden Antrieb, meist als Außenvierkant ausgebildet, direkt mit einem Handwerkzeug oder oft indirekt mit einem motorisch angetriebenen Werkzeug formschlüssig zusammenwirken. Vorne umfasst eine solche Nuss entweder einen direkt angeformten Antrieb oder einen separaten Antrieb, der zumindest fest mit der Nuss verbundenen ist. Dieser Antrieb kann mit dem Antrieb am Kopf einer bestimmten Schraube formschlüssig zusammenwirken. Solche Ausbildungen sind z. B. aus der DIN 988 und DIN 3129 ISO 2725 bekannt.
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Bekannt sind z. B. auch Schrauben, deren Kopf sowohl einen Schlitz als auch einen Kreuzschlitz aufweisen. Dann sind diese Schrauben wahlweise mit Hilfe eines entsprechenden Antriebs verdrehbar. Bekannt sind u. a. auch Schrauben, deren Kopf außen einen Sechskant und innen einen Vielkant in Form eines Sterns aufweisen, der üblicherweise mit TX bezeichnet ist. Auch diese Schrauben können wahlweise entweder außen, mit einem Innensechskant, oder innen, mit einem entsprechenden sternförmigen Außenvielkant, verdreht werden.
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Nun ist über den jeweiligen Antrieb, mit innerer oder mit äußerer Form, jeweils nur ein relativ begrenztes Drehmoment übertragbar, dessen Größe auch von der Form des Antriebs abhängt. Es gibt jedoch Schrauben, z. B. im Bauwesen, die aus Sicherheitsgründen sehr hoch belastbar sein müssen. Diese Schrauben benötigen zum Einschrauben ein sehr hohes Drehmoment. Hier setzt die Erfindung an.
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Ausgehend von einem Schraubwerkzeug in Form eines Einsatzes mit einem vorderen Abschnitt zum Aufbringen eines Drehmoments auf den Kopf einer Schraube und mit einem hinteren Abschnitt zur Aufnahme des Drehmoments eines Antriebswerkzeugs, liegt der Erfindung das Bestreben zu Grunde, über das Schraubwerkzeug ein wesentlich erhöhtes Drehmoment auf die Schraube aufzubringen.
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Hierzu schlägt die Erfindung vor, ein solches Schraubwerkzeug derart auszubilden, dass der Einsatz am vorderen Abschnitt zwei konzentrisch zueinander angeordnete Antriebe umfasst, die gleichzeitig am Kopf angreifen.
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Diese Ausbildung des Werkzeugs mit zwei vorderen konzentrisch angeordneten Antrieben nutzt beide Antriebe am Kopf der Schraube gleichzeitig. Somit werden zwei Drehmomente gleichzeitig auf den Kopf übertragen: Das damit auf die Schraube übertragene Drehmoment wird also wesentlich erhöht bis maximal verdoppelt. Dieser Vorteil wird erzielt, ohne Gefahr zu laufen, die Antriebe - sei es an der Schraube oder sei es am Einsatz - zu überdrehen und damit unbrauchbar zu machen.
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In einer ersten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Antriebe aus einem außen am Kopf angreifenden Antrieb und einem innen am Kopf angreifenden Antrieb bestehen. Damit kann die Erfindung bei einer Reihe von genormten Köpfen angewendet werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann jedoch bei besonderen Formen des Kopfes auch vorgesehen sein, dass beide konzentrischen Antriebe in den Kopf eingreifen.
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Eine Ausführung, die bei genormten Schrauben einsetzbar ist, wird vorgesehen, dass ein Antrieb den Kopf umgreift und ein Antrieb in den Kopf eingreift.
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Die vorgenannte Ausführung kann so ausgestaltet sein, dass der Einsatz in dem vorderen Abschnitt einen äußeren Abschnitt zum formschlüssigen Umfassen eines außen liegenden Antriebs des Kopfes sowie konzentrisch hierzu einen inneren Abschnitt zum formschlüssigen Eingriff in einen innen liegenden Antrieb des Kopfes aufweist und dass beide Abschnitte verdrehfest miteinander verbunden sind.
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Auch diese spezielle Ausbildung des Werkzeugs mit zwei vorderen konzentrisch angeordneten Antrieben nutzt beide Antriebe am Kopf der Schraube gleichzeitig: Somit wird ein erstes Drehmoment über den außen am Kopf anliegenden Antrieb und ein zweites Drehmoment über den innen im Kopf liegenden Antrieb übertragen.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der äußere Abschnitt und der innere Abschnitt selbständige Teile bilden. Dadurch wird es möglich, in ein und dasselbe Werkzeug mit einem bestimmten äußeren Abschnitt, z. B. in Form eines Sechskants, verschiedene innere Abschnitte einzusetzen, die jeweils eine für den Anwendungsfall geforderte Form aufweisen können, z. B. Sechskant oder Stern.
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Eine sehr vielseitig einsetzbare Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der äußere Abschnitt eine axiale Verlängerung umfasst, die mit einer axialen Verlängerung des inneren Abschnitts verdrehfest zusammenwirkt.
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Die verdrehfeste Verbindung kann nahezu mit beliebigen, teils auch mit kombinierten Mitteln hergestellt werden. So kann vorgesehen werden, dass die verdrehfeste Verbindung durch Formschluss und / oder Stoffschluss und / oder Kraftschluss gebildet ist.
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Eine fertigungstechnisch einfache Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die axiale Verlängerung des inneren Abschnitts im äußeren Umriss dem inneren Umriss der axialen Verlängerung des äußeren Abschnitts entspricht. Dann kann das Drehmoment über beide Verlängerungen sicher übertragen werden. Durch einfache Maßnahmen, die unten noch erläutert werden, kann dann jegliche gegenseitige Verdrehung und auch Verschiebung verhindert werden.
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Eine Ausführung der Erfindung kann darin bestehen, dass eine formschlüssige Verbindung durch ein Glied, wie Schraube, Stift oder auch Spannstift, erfolgt, das die beiden axialen Verlängerungen zumindest teilweise radial durchdringt.
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Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht vor, dass ein Stoffschluss im Verschweißen der beiden axialen Verlängerungen besteht.
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Die Erfindung kann auch dadurch verwirklicht werden, dass ein Kraftschluss oder kombinierter Form- / Kraftschluss im radialen Verpressen der beiden axialen Verlängerungen besteht.
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Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die axiale Verlängerung des äußeren Abschnitts innen mit einer radialen Verengung endet, die einen axialen Anschlag für die axiale Verlängerung des inneren Abschnitts bildet. Diese Ausbildung erleichtert insbesondere die Montage des innen liegenden Antriebs.
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Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass ein Glied, z. B. eine Schraube, vorgesehen ist, das eine radiale Bohrung in der axialen Verlängerung des äußeren Abschnitts zumindest teilweise durchdringt und das in eine radiale Ausnehmung der axialen Verlängerung des inneren Abschnitts zumindest teilweise eingreift. Ein solches Glied kann z. B. eine sogenannte Madenschraube sein und z. B. auch als zusätzliches Fixiermittel dienen.
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Für besondere Anwendungsfälle kann die Erfindung vorsehen, dass zwischen dem vorderen Ende des äußeren Abschnitts und dem vorderen Ende des inneren Abschnitts ein axialer Abstand besteht. Diese Ausbildung ermöglicht eine feste axiale Zuordnung der beiden Antriebe. Dieser Abstand wird z. B. der Form des Kopfes einer bestimmten Schraube angepasst. Eine solche Schraube wird z. B. mit Hilfe eines Schlagschraubers in ein massives Bohrloch eingedreht, also gewissermaßen eingehämmert.
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Die vorgenannte besondere Ausbildung ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der innere Abschnitt eine höhere Härte aufweist als der äußere Abschnitt. So kann der äußere Abschnitt z. B. eine Härte von ca. 30 RW und er innere Abschnitt eine Härte von ca. 50 RW aufweisen.
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Eine einfache aber sinnvolle Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Abschnitt als Innenvielkant und der innere Abschnitt als passender Außenvielkant ausgebildet sind.
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In Anpassung an eine genormte Form einer Schraube kann die Erfindung vorsehen, dass der äußere Abschnitt als Innensechskant und der innere Abschnitt als Außenvielkant in Form eines Sterns (TX) ausgebildet sind. Dies ist aber nur eine von vielen möglichen Anwendungen der Erfindung, die gleichwohl auch bei nicht genormten Schrauben einsetzbar ist, wie weiter unten noch erläutert wird.
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Eine spezielle Ausführung der Erfindung, die insbesondere für den Einsatz eines motorisch angetriebenen Schlagschraubers gedacht ist, sieht zur Kraftübertragung vor, dass der hintere Abschnitt einen Innenmehrkant, z. B. eine Vierkantbohrung, umfasst, der von einer radialen Bohrung durchdrungen ist, die in einer äußeren, umlaufenden Nut endet.
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Im vorgenannten Anwendungsfall wird in den Innenvierkant ein Außenvierkant eingeschoben, der mit dem Schlagschrauber verdrehfest verbunden ist. Dann wird in die radiale Bohrung ein Bolzen zentrisch eingeschoben, der etwa eine Länge hat, die der Länge der Bohrung entspricht. Schließlich wird in die Nut ein elastischer Ring eingebracht, der den Bolzen nach außen abdeckt und damit fixiert.
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Im Nachfolgenden ist die Erfindung mit Hilfe der Zeichnung an Hand eines speziellen Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
- 1 zeigt ein erstes Werkzeug komplett im Längsschnitt.
- 2 zeigt das Werkzeug in 1 in der Draufsicht.
- 3 zeigt das Werkzeug in 1 in der Ansicht von rechts.
- 4 zeigt das Werkzeug in 1 in der Ansicht von links.
- 5 zeigt den inneren Abschnitt des Werkzeugs in 1.
- 6 zeigt das Werkzeug in 1 im Längsschnitt beim Einsatz.
- 7 zeigt ein zweites Werkzeug, entsprechend der Ansicht nach 4, jedoch mit einem abgewandelten vorderen Abschnitt.
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In 1 ist das Schraubwerkzeug im Längsschnitt dargestellt. Es hat die Form eines Einsatzes 1, der im Querschnitt im Wesentlichen rund ausgebildet ist und die Längsachse X - X hat. Der Einsatz 1 umfasst einen vorderen Abschnitt 2 und einen hinteren Abschnitt 3. Der vordere Abschnitt 2 umfasst einen äußeren Abschnitt 4, dessen innerer Umfang die Form eines Innensechskants 5 aufweist und bestimmt ist zum Ansatz an einen Außensechskant des Kopfes einer Schraube, wie weiter unten noch erläutert wird. Der Innensechskant 5 setzt sich nach hinten fort zur Bildung einer entsprechenden inneren axialen Verlängerung 6. Die axiale Verlängerung 6 endet innen mit einer radialen Verengung 7, die einen axialen Anschlag 8 bildet.
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Im vorderen Abschnitt 2 ist ein innerer Einsatz 9 eingebracht, der aus einem inneren, nach vorne ragenden Abschnitt 10 in der Querschnittsform eines Sterns TX und einer angeformten und nach hinten ragenden, axialen Verlängerung 11 besteht. Die axiale Verlängerung 11 des inneren Einsatzes 9 entspricht im äußeren Umriss dem inneren Umriss der axialen Verlängerung 6 des äußeren Abschnitts 4. Somit besteht über die sechskantigen Umrisse schon eine formschlüssige, verdrehfeste Verbindung zwischen dem inneren Abschnitt 10 und dem äußeren Abschnitt 4. Dabei stößt der innere Einsatz 9 mit der Endfläche 12 der axialen Verlängerung 11 an den axialen Anschlag 8 an.
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Die genannten Umrisse können entweder mit einem geeigneten Verfahren radial fest miteinander verbunden sein oder mit mehr oder weniger Spiel ausgestattet sein. Während im ersten Fall sich gleichzeitig auch eine axiale Festlegung des inneren Einsatzes 9 ergibt, wird im zweiten Fall eine axiale Festlegung durch eine Madenschraube 13 erzielt. Die Madenschraube 13 durchdringt radial eine Gewindebohrung 14 des Einsatzes 1 und tritt mit seinem unteren Ende in eine kleine Sacklochbohrung 15 der axialen Verlängerung 11 ein: Durch Einschrauben der Madenschraube 13 wird ein Kraft- und Formschluss zwischen dem Einsatz 1 und dem inneren Einsatz 9 erzielt.
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Im hinteren Abschnitt 3 erstreckt sich von der Verengung 7 ausgehend eine axiale Vierkantbohrung 16, die von einer radialen Bohrung 17 mittig durchdrungen wird. Die radiale Bohrung 17 endet in einer äußeren, umlaufenden Nut 18, deren Funktion weiter unten noch beschrieben wird.
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In 6 ist der Einsatz 1 als Schraubwerkzeug bei einem speziellen Anwendungsfall eingesetzt. Es gilt, eine Schraube 19 mit Hilfe eines nicht dargestellten Schlagschraubers in ein angepasstes Bohrloch, z. B. in Beton, einzudrehen. Die Schraube 19 umfasst hierzu einen Kopf 20 mit einem Außensechskant 21, eine daran angeformten Scheibe 22 und einen inneren Vielkant in Form eines Sterns 23. Die Abmessungen sind so gewählt, dass der Außensechskant 21 der Schraube 19 mit dem Innensechskant 5 des äußeren Abschnitts 4 und der innere Stern 23 der Schraube 19 mit dem äußeren Stern TX des inneren Abschnitts 10 gleichzeitig zusammenwirkt, während das vordere Ende E des Einsatzes 1 an der Scheibe 22 axial anliegt.
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Im hinteren Abschnitt 3 ist in die Vierkantbohrung 16 eine passende vierkantige Welle 24 eingeführt, über welche das Drehmoment des Schlagschraubers einleitet wird. Die Welle 24 ist im Bereich der radialen Bohrung 17 des hinteren Abschnitts 3 ebenfalls mit einer radialen durchgehenden Bohrung 25 versehen. Durch die radialen Bohrungen 17 und 25 erstreckt sich ein Bolzen 26, dessen Enden bis zum Grund der Nut 18 reichen. Der Bolzen 20 ist nach außen durch einen in die Nut 18 eingelegten Gummiring 27 abgedeckt ist. Dadurch ist die Welle 24 des Schlagschraubers radial und axial mit dem Einsatz 1 fest verbunden.
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Zum Einschrauben der Schraube 19 wird das vordere, nicht dargestellte Ende der Schraube 19 etwas in das Bohrloch einschoben. Dann wird der vordere Abschnitt 2 mit dem äußeren Abschnitt 4 axial über den Kopf 20 geschoben, so dass die oben schon beschriebene doppelte Koppelung des Einsatzes 1 einerseits mit dem Kopf 20 und andererseits mit der Welle 24 erfolgt. Dann kann das Drehmoment von der Welle 24 auf die Schraube 19 übertragen und somit die Schraube 19 in das Bohrloch eingedreht werden, siehe Drehrichtung X. Das Drehmoment der Welle 24 wird also einerseits über den Innensechskant 5 auf den Außensechskant 21 der Schraube 19 und andererseits über den Stern TX des inneren Abschnitts 10 auf den inneren Stern 23 der Schraube 19 übertragen.
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In 7 ist ein abgewandeltes zweites Werkzeug in Form eines Einsatzes 1' dargestellt. Die Ansicht auf diese Abwandlung entspricht der Ansicht in 4 zur ersten Ausführung. Funktionsgleiche Teile sind mit gleichem Bezugszeichen, jedoch mit einem Index versehen. Der hintere Abschnitt 3' entspricht völlig dem Abschnitt 3 in 1.
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Der vordere, rohrförmige Abschnitt 2' bildet unmittelbar selbst beide konzentrischen Antriebe, nämlich zum Ersten in Form eines Außensechskants 5' und zum Zweiten in Form eines Innensechskants 10'. Ein innerer Einsatz 9 wie zu 1 entfällt. Beide Antriebe sind bestimmt zum Eingriff in eine entsprechend sechseckige, ringförmige Ausnehmung in einem nicht dargestellten Kopf einer Schraube. Hier wird ein erstes Drehmoment übertragen über den Außensechskant 5' und ein zweites Drehmoment über den Innensechskant 10'. Anstelle der beiden nur als Beispiel dargestellten sechseckigen Antriebe sind viele Abwandlungen und Kombinationen der Formen möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einsatz
- 1'
- Einsatz
- 2
- vorderer Abschnitt
- 2'
- vorderer Abschnitt
- 3
- hinterer Abschnitt
- 3'
- hinterer Abschnitt
- 4
- äußerer Abschnitt, Antrieb
- 5
- Innensechskant, Antrieb
- 5'
- Außensechskant
- 6
- axiale Verlängerung
- 7
- radiale Verengung
- 7'
- radiale Verengung
- 8
- axialer Anschlag
- 9
- innerer Einsatz
- 10
- innerer Abschnitt, Antrieb
- 10'
- Innensechskant, Antrieb
- 11
- axiale Verlängerung
- 12
- Endfläche
- 13
- Madenschraube
- 14
- Gewindebohrung
- 15
- Sacklochbohrung
- 16
- Vierkantbohrung
- 17
- radiale Bohrung
- 18
- Nut
- 19
- Schraube
- 20
- Kopf
- 21
- Außensechskant
- 22
- Scheibe
- 23
- Stern
- 24
- Welle
- 25
- Bohrung
- 26
- Bolzen
- 27
- Gummiring
- TX
- Sternform
- a
- Abstand
- E
- Endfläche
- X
- Drehrichtung
- X - X
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN 988 [0002]
- DIN 3129 ISO 2725 [0002]
