DE19720139C1

DE19720139C1 - Screwdriver fastener drive tip

Info

Publication number: DE19720139C1
Application number: DE1997120139
Authority: DE
Inventors: Karl Reck
Original assignee: HAHN WILLI GmbH
Current assignee: HAHN WILLI GmbH
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2017-05-15

Abstract

The tool has a working tip with a face in which abrasive particles are embedded. The particle size is greater than the retainer layer thickness. Recesses are formed in the abrasive layer surface. The recesses (16,18) each have at least one edge, which is at an angle to the direction parallel to the plane of the working face shear stress of the layer (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Schraub werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tool, in particular a screw Tool according to the preamble of claim 1.

Bei Werkzeugen, die mit wenigstens einer Arbeitsfläche an einem Werkstück angreifen, besteht häufig das Problem, daß die Ar beitsfläche zu einem Abrutschen von dem Werkstück neigt, so daß die gewünschten Kräfte oder Drehmomente nicht oder nur ungenü gend übertragen werden können und unter Umständen auch eine Verletzungsgefahr besteht. Bei Schraubendrehern, die in unter schiedlichen Ausführungen als Schlitz-, Kreuzschlitz-, Sechskant-Schraubendreher usw. ausgebildet sein können, besteht insbesondere das Problem, daß der mit den Arbeitsflächen verse hene Eingriffsbereich der Schraubendreherspitze beim Aufbringen des Drehmoments auf eine Schraube aus der Mitnahmeöffnung der Schraube herausspringt oder herausrutscht (sogenannter cam-out- Effekt).For tools that have at least one work surface on one Attack workpiece, there is often the problem that the Ar beitsfläche tends to slip off the workpiece, so that the desired forces or torques not or only inaccurately can be transferred and possibly also a There is a risk of injury. For screwdrivers that are in under different versions as slotted, cross-slotted, Hexagon screwdriver, etc. can be formed especially the problem that the verse with the work surfaces area of engagement of the screwdriver tip during application of the torque on a screw from the driving opening of the Screw pops out or slips out (so-called cam-out Effect).

Bei Werkzeugen der eingangs genannten Gattung ist zur Verringe rung der Gefahr des Abrutschens auf der Arbeitsfläche eine Beschichtung aufgebracht, in welche Reibstoffteilchen eingebet tet sind. Die durch die Beschichtung gehaltenen Reibstoffteil chen ragen über diese Beschichtung hinaus, um an dem jeweiligen Werkstück anzugreifen. Aus der DE 38 29 033 C2 ist es beispiels weise bekannt, Diamant- oder Wolframkarbid-Teilchen mittels einer Beschichtung aus einer metallischen Lötlegierung an der Arbeitsfläche zu befestigen. Aus der DE 40 29 734 A1 ist es bekannt, Wolframkarbid-Teilchen im Lichtbogenverfahren auf die Arbeitsfläche aufzutragen. Aus der DE 41 21 839 A1 ist es be kannt, Diamant- oder Quarz-Teilchen in einer galvanisch aufge brachten metallischen Beschichtung einzubetten. Aus der DE 93 03 706 U1 ist es bekannt, Diamant, Quarz- oder Korund-Teilchen mittels einer Kunststoffbeschichtung an der Arbeitsfläche zu befestigen.In the case of tools of the type mentioned at the outset, reduction is necessary risk of slipping on the work surface Coating applied, in which friction particles embedded are. The friction part held by the coating Chen protrude beyond this coating to the respective To attack the workpiece. From DE 38 29 033 C2 it is for example known as diamond or tungsten carbide particles a coating of a metallic solder alloy on the Fasten work surface. From DE 40 29 734 A1 it is known, tungsten carbide particles in the arc process on the Apply work surface. From DE 41 21 839 A1 it is knows, diamond or quartz particles in a galvanic brought to embed metallic coating. From DE 93 03 706 U1 it is known to be diamond, quartz or corundum particles by means of a plastic coating on the work surface fasten.

Bei diesen bekannten Werkzeugen ist die die Reibstoffteilchen haltende und fixierende Beschichtung auf die ebene Arbeitsfläche aufgebracht. Das beim Einsatz des Werkzeuges unerwünschte Abrut schen wird durch Kraftkomponenten verursacht, die im wesentli chen parallel zur Arbeitsfläche wirken. Diese Kraftkomponenten werden durch die Reibstoffteilchen aufgenommen und durch die die Reibstoffteilchen haltende Beschichtung abgestützt. Dabei treten allerdings Scherkräfte an der Grenzfläche zwischen der Arbeits fläche und der Beschichtung auf, die zu einem Abscheren der Beschichtung und damit zu einer Beschädigung und zu einem Verschleiß des Werkzeugs führen können.In these known tools it is the friction particles holding and fixing coating on the flat work surface upset. The undesirable abrasion when using the tool is caused by force components that essentially Chen work parallel to the work surface. These power components are absorbed by the friction particles and by the Supported coating holding friction particles. Kick however, shear forces at the interface between the work surface and the coating on, which leads to a shearing off of the Coating and thus to damage and one Tool wear.

Aus der DE 92 18 428 U1 ist eine Beschichtung der Arbeitsfläche eines Werkzeuges und eingebetteten Reibstoffteilchen bekannt, wobei in der Arbeitsfläche des Werkzeuges bei der Verformung des Rohlings Bearbeitungsriefen gebildet werden, die etwa wellenför mige Gestalt aufweisen. In den Wellentälern ergibt sich eine größere Ansammlung der Reibstoffteilchen. Die flachen wellen förmigen Vertiefungen können jedoch die an der Grenzfläche zwi schen der Arbeitsfläche und der Beschichtung auftretenden Scher kräfte nicht abstützen.DE 92 18 428 U1 describes a coating of the work surface of a tool and embedded friction particles, being in the working surface of the tool during the deformation of the Blank machining grooves are formed, which are approximately undulating have a shape. There is one in the wave valleys larger accumulation of the friction particles. The flat waves shaped depressions, however, the at the interface between shear occurring on the work surface and the coating do not support forces.

Aus der GB 2 063 743 A ist es bekannt, zur Sicherung eines Schraubwerkzeuges entweder eine Beschichtung mit eingebetteten Reibstoffteilchen auf der Arbeitsfläche anzubringen oder in die Arbeitsfläche punktförmige Vertiefungen einzuarbeiten, in wel cher Reibstoffkörper eingesetzt werden. Eine Sicherung der flä chigen Beschichtung gegen ein Abscheren von der Arbeitsfläche ist nicht angegeben.From GB 2 063 743 A it is known to secure a Screwing tool either with a coating embedded Attach friction particles on the work surface or in the Work surface to incorporate punctiform depressions, in which cher friction body can be used. A backup of the flä coating against shearing off the work surface is not specified.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug, ins besondere ein Schraubwerkzeug der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß ein Abrutschen der Arbeitsfläche zuverlässi ger verhindert wird und das Werkzeug eine höhere Verschleiß festigkeit aufweist.The invention has for its object a tool special a screwing tool of the type mentioned above to improve that a slipping of the work surface reliable is prevented and the tool a higher wear has strength.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved with a tool the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, in der Oberfläche der Arbeitsflächen des Werkzeuges Vertiefungen vorzusehen, in welche die Beschichtung beim Aufbringen eingreift. Dadurch wird zwischen der Beschichtung und der Oberfläche des Werkzeuges ein Formschluß gebildet, der einem Abscheren der Beschichtung von der Arbeitsfläche des Werkzeuges entgegenwirkt. Die beim Einsatz des Werkzeuges ein Abrutschen der Arbeitsfläche verursachende Kraftkomponente wird auf diese Weise von den Reibstoffteilchen in die Beschichtung und von der Beschichtung über die Vertie fungen formschlüssig in die Arbeitsfläche eingeleitet. Um even tuell auftretende Scherkräfte zuverlässig durch die Vertiefungen abzustützen, weisen die Vertiefungen Kanten auf, die unter einem Winkel zur der Richtung der Scherbeanspruchung verlaufen.The basic idea of the invention is in the surface to provide recesses in the work surfaces of the tool, in which engages the coating when it is applied. This will between the coating and the surface of the tool Form-fit formed, the shearing of the coating from counteracts the working surface of the tool. The one in use of the tool causing the work surface to slip In this way, the force component is generated by the friction particles into the coating and from the coating to the recess form-fitting into the work surface. At even reliably occurring shear forces through the recesses to support, the depressions have edges that under a Angle to the direction of the shear stress.

Vorteilhaft ist die Korngröße der Reibstoffteilchen größer als die Dicke der Beschichtung in dem Bereich der Vertiefungen. Auch Reibstoffteilchen, die sich im Bereich der Vertiefungen befin den, ragen dadurch über die Oberfläche der Beschichtung hinaus und unterstützen den rutschfreien Eingriff des Werkzeuges.The grain size of the friction particles is advantageously greater than the thickness of the coating in the area of the depressions. Also Friction particles that are in the area of the depressions that protrude beyond the surface of the coating and support the non-slip engagement of the tool.

Die beste Abstützung ergibt sich, wenn der Winkel der Kanten der Vertiefungen etwa 90° beträgt. Sind die Vertiefungen als langge streckte Streifen ausgebildet, so verläuft vorzugsweise die Richtung dieser Streifen unter dem genannten Winkel zur Richtung der Scherbeanspruchung. In einer anderen Ausführung sind die Vertiefungen als begrenzte Felder ausgebildet, so daß sich zwangsläufig eine quer zur Richtung der Scherbeanspruchung verlaufende Kante der Vertiefungen ergibt.The best support results when the angle of the edges of the Depressions is about 90 °. Are the depressions as long stretched stripes, so preferably runs the Direction of these strips at the specified angle to the direction the shear stress. In another version they are Wells formed as limited fields, so that inevitably one transverse to the direction of the shear stress running edge of the depressions results.

Um eine effektive Verbindung zwischen der Beschichtung und der Oberfläche des Werkzeuges zu schaffen, sind vorzugsweise mehrere Vertiefungen in einem sich wiederholenden Muster vorgesehen. Beispielsweise können mehrere parallel zueinander angeordnete streifenförmige Vertiefungen vorgesehen sein. Als Felder ausge bildete Vertiefungen können in einem sich wiederholenden Raster angeordnet sein. To ensure an effective connection between the coating and the To create the surface of the tool are preferably several Wells are provided in a repeating pattern. For example, several can be arranged parallel to each other strip-shaped depressions may be provided. Out as fields formed depressions can be in a repeating grid be arranged.

Wird die Erfindung in Verbindung mit einem Schraubendreher ver wendet, so verlaufen die Vertiefungen zumindest teilweise quer zu der Achse des Schraubendrehers. Dadurch werden durch die Vertiefungen die Kräfte abgestützt, die auftreten, wenn die Reibstoffteilchen einem Herausspringen oder Herausrutschen der Spitze des Schraubendrehers aus der Mitnahmeöffnung einer Schraube entgegenwirken.If the invention in connection with a screwdriver ver turns, the depressions run at least partially transversely to the axis of the screwdriver. As a result, the Wells supported the forces that occur when the Friction particles jumping out or slipping out of the Tip of the screwdriver out of the opening in one Counteract the screw.

Die Beschichtung kann in unterschiedlicher, an sich bekannter Weise ausgebildet und aufgebracht sein. Die Beschichtung kann eine metallische Beschichtung sein oder aus Kunststoff bestehen. Die Beschichtung kann galvanisch, chemisch, mechanisch oder in sonstiger bekannter Weise aufgebracht werden.The coating can be in different, known per se Be trained and angry. The coating can be a metallic coating or consist of plastic. The coating can be galvanic, chemical, mechanical or in be applied in any other known manner.

Die Reibstoffteilchen können ebenfalls von unterschiedlicher, an sich bekannter Art sein. Insbesondere werden Diamantsplitter, Korund-Körner oder auch Quarz- oder Wolframkarbid-Teilchen ver wendet. Die Beschichtung weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 5 bis 30 µm, insbesondere von etwa 10 bis 20 µm auf, um die Reibstoffteilchen zuverlässig zu halten und um die Maßhaltigkeit des Werkzeugs im Bereich der Arbeitsflächen nicht zu beeinträch tigen. Die Vertiefungen weisen eine Tiefe von etwa 10 bis 20 µm auf, wodurch eine ausreichende Abstützung der Beschichtung gegen Scherkräfte gewährleistet ist. Um die Maßhaltigkeit des Werk zeugs zu optimieren, kann erforderlichenfalls die Dicke der Beschichtung bereits beim Profilpressen der Arbeitsflächen be rücksichtigt werden.The friction particles can also be of different types be of a known nature. In particular, diamond chips, Corundum grains or also quartz or tungsten carbide particles turns. The coating preferably has a thickness of approximately 5 to 30 microns, in particular from about 10 to 20 microns to the To hold friction particles reliably and to maintain dimensional accuracy of the tool in the area of the work surfaces term. The depressions have a depth of about 10 to 20 µm on, which provides sufficient support for the coating against Shear forces are guaranteed. The dimensional accuracy of the work optimize the material, if necessary, the thickness of the Coating already during the profile pressing of the work surfaces be taken into account.

Die Korngröße der Reibstoffteilchen ergibt sich aus der Dicke der Beschichtung. Die Reibstoffteilchen sollen über die Ober fläche der Beschichtung hinausragen, damit sie an dem Werkstück angreifen können, sollen andererseits aber zu einem wesentlichen Teil ihrer Oberfläche in der Beschichtung eingebettet sein, um durch die Beschichtung zuverlässig gehalten zu werden. Sind die Vertiefungen großflächig ausgebildet, so daß ein wesentlicher Teil der Reibstoffteilchen sich im Bereich der Vertiefungen befindet, so bestimmt sich die Korngröße der Reibstoffteilchen im wesentlichen nach der Dicke der Beschichtung im Bereich der Vertiefungen. Befindet sich der größte Teil der Reibstoffteil chen außerhalb der Vertiefungen, so bestimmt sich die Korngröße durch die Dicke der Beschichtung außerhalb der Vertiefungen.The grain size of the friction particles results from the thickness the coating. The friction particles should go over the top protruding surface of the coating so that it on the workpiece can attack, but on the other hand should become essential Part of their surface to be embedded in the coating to be held reliably by the coating. Are the Wells formed large, so that an essential Part of the friction particles are in the area of the depressions the grain size of the friction particles is determined essentially according to the thickness of the coating in the range of Indentations. Most of the friction part is located Chen outside the wells, the grain size is determined by the thickness of the coating outside the recesses.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Spitze eines Schraubendrehers gemäß der Erfindung, Fig. 1, the tip of a screwdriver according to the invention,

Fig. 2 die Spitze des Schraubendrehers in einer ersten Aus führung ohne Beschichtung, Fig. 2, the tip of the screwdriver in a first one of the guide without a coating,

Fig. 3 die Spitze des Schraubendrehers in einer zweiten Aus führung ohne Beschichtung, Fig. 3, the tip of the screwdriver in a second guide From without coating,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt der Arbeitsfläche eines Werkzeugs gemäß der Erfindung und Fig. 4 is an enlarged section of the working surface of a tool according to the invention and

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Spitze des Schraubendre hers in der Aufführung der Fig. 3. Fig. 5 shows a cross section through the tip of the screwdriver hers in the performance of FIG. 3.

In der Zeichnung ist die Erfindung in der Anwendung bei einer Schraubendreherspitze dargestellt. Die Spitze kann die Spitze eines Schraubendrehers oder eines Schraubendrehereinsatzes (Bit) sein. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Schrau bendreherspitze als Kreuzschlitzspitze vom Typ Pozidrive ausge bildet. Die Spitze weist vier kreuzförmig angeordnete Längs rippen 10 auf, welche die Arbeitsflächen 12 bilden. In den von den Längsrippen 10 gebildeten Winkeln sind jeweils Profilnasen 14 angeordnet, die die Drehmomentübertragung und das Torsions verhalten verbessern.In the drawing, the invention is shown in use with a screwdriver tip. The tip can be the tip of a screwdriver or screwdriver bit. In the illustrated embodiments, the screwdriver tip is formed as a Pozidrive type cross-head tip. The tip has four cross-shaped longitudinal ribs 10 , which form the work surfaces 12 . In the angles formed by the longitudinal ribs 10 each profile lugs 14 are arranged, which improve the torque transmission and the torsion behavior.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind in die Oberfläche der Arbeitsflächen 12 Vertiefungen 16 eingearbeitet. Die Vertie fungen 16 haben die Form von quadratischen Feldern, die in einem die Arbeitsflächen 12 bedeckenden Raster angeordnet sind. Die Rasterlinien verlaufen dabei unter einem Winkel von 45° gegen die Achse der Schraubendreherspitze. Die quadratischen Vertie fungen 16 sind dementsprechend so angeordnet, daß ihre Seiten kanten 24 jeweils unter 45° gegen die Längsachse der Schrauben dreherspitze geneigt sind.In the exemplary embodiment in FIG. 2, depressions 16 are machined into the surface of the work surfaces 12 . The recesses 16 have the shape of square fields which are arranged in a grid covering the work surfaces 12 . The grid lines run at an angle of 45 ° to the axis of the screwdriver tip. The square recesses 16 are accordingly arranged so that their sides edges 24 are inclined at 45 ° against the longitudinal axis of the screwdriver tip.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind in die Oberfläche der Arbeitsflächen 12 Vertiefungen 18 eingearbeitet, die die Form von untereinander parallelen Streifen aufweisen. Die strei fenförmigen Vertiefungen 18 verlaufen dabei rechtwinklig zu der Längsachse der Schraubendreherspitze.In the exemplary embodiment in FIG. 3, depressions 18 are machined into the surface of the work surfaces 12 and have the shape of strips parallel to one another. The strei fen-shaped recesses 18 are perpendicular to the longitudinal axis of the screwdriver tip.

Die Vertiefungen 16 bzw. 18 sind etwa 10 bis 20 µm in die Ober fläche der Arbeitsflächen 12 eingesenkt. Wie in der vergrößerten Darstellung der Fig. 4 erkennbar ist, werden auf die Arbeits flächen 12 Reibstoffteilchen 20 aufgebracht, die durch eine ebenfalls aufgebrachte Beschichtung 22 an den Arbeitsflächen 12 gehalten und befestigt werden. Die Beschichtung weist in dem Bereich zwischen den Vertiefungen 16 bzw. 18 eine Dicke von etwa 5 bis 10 µ auf und ist im Bereich der Vertiefungen 16 bzw. 18 entsprechend deren Tiefe dicker. Die Reibstoffteilchen 20 weisen eine Korngröße auf, die etwas größer ist als die maximale Dicke der Beschichtung 22, so daß sie im Bereich der Arbeitsflächen 12 über die Beschichtung 22 etwas überstehen.The depressions 16 and 18 are sunk about 10 to 20 microns in the upper surface of the work surfaces 12 . As can be seen in the enlarged view of FIG. 4, to the working surfaces 12 of abrasive particles 20 is applied, which are held by a likewise applied coating 22 on the working surfaces 12 and fixed. The coating has a thickness of approximately 5 to 10 μm in the area between the depressions 16 and 18 and is thicker in the area of the depressions 16 and 18 depending on their depth. The friction particles 20 have a grain size that is somewhat larger than the maximum thickness of the coating 22 , so that they protrude somewhat beyond the coating 22 in the area of the working surfaces 12 .

Claims

1. Tool, in particular screwing tool, with a coating applied to at least one working surface, in which embedded friction particles, the grain size of which is greater than the thickness of the coating, and with recesses formed in the surface of the working surfaces, characterized in that the depressions ( 16 , 18 ) have at least one edge ( 24 ) which extends at an angle to the direction of the shear stress of the coating ( 22 ) acting parallel to the plane of the working surface, and that the coating ( 22 ) is relative to this direction of the shear stress engages positively in the recesses ( 16 , 18 ).

2. Tool according to claim 1, characterized in that the grain size of the friction particles ( 20 ) is greater than the thickness of the coating ( 22 ) in the region of the depressions ( 16 , 18 )

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of depressions ( 16 , 18 ) are arranged in a repeatable pattern.

4. Tool according to claim 3, characterized in that the depressions ( 18 ) are formed as mutually parallel strips.

5. Tool according to claim 4, characterized in that the parallel strips of the recesses ( 18 ) at an angle, preferably at an angle of about 90 ° to the direction of the shear stress.

6. Tool according to claim 3, characterized in that the recesses ( 16 ) have the shape of fields arranged in a grid.

7. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 16 , 18 ) have a depth of approximately 10 to 20 µm.

8. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 22 ) is a galvanically, mechanically or chemically applied layer of metal or plastic.

9. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the friction particles ( 20 ) are diamond chips, corundum, tungsten carbide or quartz particles.

10. Tool according to one of the preceding claims, which is designed as a screwdriver, characterized in that the recesses ( 16 , 18 ) are arranged in the working surfaces ( 12 ) of the screwdriver tip and have an edge ( 24 ) extending transversely to the longitudinal axis of the screwdriver tip .