CN102852939B - 螺钉和用于制造螺纹的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺钉，包括至少一条螺纹线（26），该螺纹线通过一种轧制法特别是一种平板牙轧制法进行制造，其中螺纹线（26）通过两个在轧制法中通过冷成型由基体（12）形成的材料凸起（28a、28b）这样聚到一起，以致螺纹线（26）具有一个闭合折皱（32），在闭合折皱处各材料凸起（28a、28b）彼此重叠地相遇，设定，所述闭合折皱（32）设置在螺纹线（26）的一个螺纹侧面（30a、30b）的区域内。

Description

螺钉和用于制造螺纹的方法
技术领域
本发明涉及一种螺钉，包括至少一条螺纹线，该螺纹线通过一种轧制法特别是一种平板牙轧制法进行制造，其中螺纹线通过两个在轧制法中通过冷成型由基体形成的材料凸起这样聚到一起，以致螺纹线具有一个闭合折皱，在闭合折皱处各材料凸起彼此重叠地相遇。本发明还涉及一种用于通过轧制特别是平板牙轧制在一个基本上圆柱形基体的外周面上制造包括至少一条螺纹线的螺纹的方法。
本发明特别涉及自攻的螺钉。
背景技术
为了在螺钉上制造螺纹，已知一些所谓的平板牙轧制法。在这种方法中，将一个待加工的、基本上圆柱形基体定位在两个成型的平板牙之间，并且紧接着使它们相互直线移动。在此通过在各平板牙上的成型轮廓在基体的外周面上成型出一条螺纹线。在轧制过程期间使基体在各平板牙之间转动，从而环绕地在外周面上成型至少一条连续的螺纹线。螺纹线通常这样构成，以致通过各平板牙的成型轮廓从螺钉的基体挤压出两个材料凸起，它们在轧制期间结合成一条螺纹线。在此在各材料凸起之间的过渡处形成一个所谓闭合折皱。但螺纹线通过冷成型形成，亦即两个材料凸起可能不是完全材料锁合地相互连接。虽然两个材料凸起形锁合挤压在一起，但因此在它们之间从闭合折皱起在某些情况下留下一个显示材料减弱的间隙。闭合折皱在至今已知的方法中精确地设置在螺纹线的顶点中。
发明内容
本发明的目的是，提供一种螺钉特别是自攻螺钉，它具有一种明显改善的耐磨性。此外本发明的目的是，提供一种用于制造这样的螺钉的方法。
为了达到该目的，在一种开头所述类型的螺钉中设定，闭合折皱设置在螺纹线的一个侧面的区域内。在至今已知的方法中，各材料凸起形象地说从两侧均匀地朝螺纹线的中心那边被推到一起，这能够实现一种简单的制造，因为只要螺纹的最高点也符合在两个材料凸起之间的过渡，能够很简单地保持各板牙的成型轮廓。因此每个成型轮廓只须构成螺纹的两个侧面之一。由此通过闭合折皱引起的材料减弱特别在攻丝螺钉中处于一个受高载荷的区域内，由此降低了螺纹继而螺钉的耐磨性。
在按照本发明的螺钉中，与此相对实现螺纹的一种不对称的构造。其中各板牙的一个成型轮廓构成螺纹的一个整侧面并且越过螺纹的顶点还构成对置的侧面的一部分。第二成型轮廓只构成第二螺纹侧面的剩下的部分。由此闭合折皱处在一个侧面的区域内而不再处在螺纹线的顶点上的受高载荷的区域内，顶点在一个自攻螺钉中也构成螺纹的刀刃继而受高载荷。由于在螺纹线的顶点中不存在因闭合折皱的材料减弱，所以该区域可受很大的载荷并由此特别在拧入一个极硬的基础时遭受较小的磨损。
优选的是，闭合折皱设置在螺纹的逆着载荷作用方向指向的侧面上。在拧入螺钉时经由螺纹线的沿载荷作用方向亦即拉出方向指向的侧面实现在螺钉与基础之间的力传递。经由背离载荷作用方向的侧面不实现或只实现微小的载荷剥蚀。因此这样设置闭合折皱，以致它处在螺纹的受小载荷的侧面上。
按照螺钉所要求的使用领域，可以任意匹配螺纹侧面的角度。但对于自攻螺钉，特别是混凝土螺钉，一个在15°与30°之间的螺纹侧面角度已证明是理想的，以便确保一种很好的切削性能和一种尽可能高的载荷传递。
两个螺纹侧面的螺纹侧面角度也可以具有不同的倾斜度，以便能够针对性地与所要求的使用领域或与载荷剥蚀匹配。优选的是，沿载荷作用方向指向的侧面的螺纹侧面角度构成得较平坦，借此可以在螺钉与基础之间实现一种更好的载荷剥蚀。指向螺钉尖端的螺纹侧面的侧面角度可以构成得较陡，因为它在拧入螺钉时不执行载荷剥蚀功能。由于该螺纹侧面构成得较陡，在这里在自攻螺钉中必须排挤少量的材料，从而螺钉的一种较容易的拧进或切进是可能的。
理想的是，螺钉的外径对螺纹的螺距的比例处在1至2的范围内。该比例已证明是理想的，以便实现螺钉的一种简单的拧进，但尽可能高的载荷剥蚀。
螺纹高度与螺距的比例优选处在3至5的范围内。
在一个纵剖面观察，具有多个区域，它们沿载荷作用方向处在闭合折皱之前和之后，优选基本上具有相同的横截面积，从而在螺纹线的轧制过程中必须由每个成型轮廓排挤相同的材料量。
优选的是，螺钉是一个自攻的混凝土螺钉。
按照本发明，还设定一种用于通过轧制特别是平板牙轧制在一个基本上圆柱形基体的外周面上制造包括至少一条螺纹线的螺纹的方法，其中螺纹线包括两个材料凸起，这些材料凸起通过冷成型由基体形成并且通过轧制法结合成一条螺纹线，其中在各材料凸起之间在螺纹线处形成一个闭合折皱。闭合折皱设置在螺纹线的其中一个侧面的区域内。
附图说明
结合附图由下面的说明得出其他的优点和特征。其中：
图1平板牙轧制法的示意图，
图2a-f按照现有技术的板牙的不同的区段，
图3a-h在按照本发明的板牙方法中使用的板牙的不同的区段，和
图4按照本发明的螺钉的剖面图。
具体实施方式
在图1中示意示出一个装置10，用于在一个基本圆柱形的螺钉基体12中轧制一个螺钉的螺纹线。该装置基本上包括两个板牙14、16，它们分别具有一个轧制面18或20。轧制面18、20相互平行定向并且分别具有一个成型部22或24。在这里第一板牙14固定设置，第二板牙16可直线平行于其轧制面20沿一个轧制方向W并平行于第一轧制面18移动。
为了构成螺纹线，将基体12定位在两个板牙14、16之间，并且紧接着沿轧制方向W移动第二板牙16。在此基体12在两个板牙14、16之间沿一个旋转方向D转动，其中环绕地通过多个接连的成型部22、24在基体12中成型出一条螺纹线。各成型部随着越来越大的轧制距离在高度、几何形状和位置上发生改变，以便控制材料流动。
在图2中针对第一板牙14示出用于一个传统的螺钉的该过程。针对每条螺纹线26在每一个板牙14、16上每个区段都设置两个成型部22a、22b，它们在这里在所示的第一板牙14上沿轧制方向W相互越来越近，亦即其间距越来越小，并且在此其形状改变。在第二板牙16上各成型部沿相反的方向相互越来越近。
在移动板牙14、16时将成型部22a、22b挤入基体12的外周面25中（图2a）并且在轧制过程的进程中从该基体向外成型出两个材料凸起28a、28b，在继续的进程中由这些材料凸起形成所述螺纹线26（图2b和2c）。在继续的进程中通过相互越来越近的成型部22a、22b将这些材料凸起28a、28b相互相向挤压，直到材料凸起28a、28b结合成所述螺纹线26（图2d和2e）。
因此每个成型部22a、22b成型成品螺纹线26的一个螺纹侧面30a、30b。在轧制过程结束以后，在材料凸起28a、28b之间留下一从外面几乎看不见或看不见的闭合折皱32，如在图2f中可看出的那样，它设置在螺纹线26的顶点内，因此精确地在螺纹线26的刀刃上。
与此相对，在图3a至h中示出一种按照本发明的用于轧制一个螺纹的方法。用于按照本发明方法的板牙14、16基本上构成为相似的。板牙16、14只在成型部22a、22b的形状上有所不同，如在下面描述的那样。
方法步骤同样基本上符合至今已知的方法。成型部22a、22b压入基体12中（图3a）并且分别形成一个材料凸起28a、28b，其中各材料凸起通过成型部22a、22b相互相向挤压（图3b-d），直到材料凸起28a、28b结合成所述螺纹线26（图3e-h）。
但如特别在图3g和3h中可看出的那样，这样地构成成型部22a、22b，以致闭合折皱32不设置在螺纹线26的顶点，而是在螺纹线26的一个螺纹侧面30b的区域内。由此闭合折皱32不再处在顶点31的受高载荷的区域内，而是在螺纹线26的螺纹侧面30b上的一个明显受小载荷的区域内。
因此与在至今已知的方法中不同，不是每个螺纹侧面30a、30b通过其中一个成型部22a、22b形成，更确切地说，一个成型部22a成型出整个螺纹侧面30a以及螺纹侧面30b的一部分，而第二成型部22b只构成第二螺纹侧面30b的剩下的部分。
为了将在轧制螺纹线26时形成的力均匀地分配到两个成型部22a、22b上，优选这样设置闭合折皱32，以致在一个横截面观察，每个成型部22a、22b排挤相同的材料量，亦即材料凸起28a、28b的横截面积在纵剖面中是相同大小的。
在图4中示出一条成品螺纹线的横截面。通过螺纹线的不对称的制造，螺纹侧面30a、30b具有不同的侧面角度α、β。朝拉出方向亦即朝载荷作用方向L定向的螺纹侧面30b的载荷作用角度β在这里构成得较平坦，从而可以经由到基体或到螺钉中的螺纹侧面30b更好地实现从一个基础34的载荷剥蚀。指向螺钉尖端的螺纹侧面30a的角度α构成得明显较陡，从而在螺纹切削时通过该螺纹侧面30a排挤少量的材料，借此螺钉的一种较容易的拧进是可能的。对于各螺纹侧面的理想的角度处在15°与30°之间。
闭合折皱32设置在逆着载荷作用方向L指向的螺纹侧面30a上，从而通过它不减弱指向载荷作用方向的侧面30b，经由它实现到基础34中的载荷剥蚀。

Claims (12)

1.螺钉，包括至少一条螺纹线(26)，该螺纹线通过一种轧制法进行制造，其中螺纹线(26)通过两个在轧制法中通过冷成型由基体(12)形成的材料凸起(28a、28b)这样聚到一起，以致螺纹线(26)具有一个闭合折皱(32)，在闭合折皱处各材料凸起(28a、28b)彼此重叠地相遇，其特征在于，所述闭合折皱设置在螺纹线(26)的一个螺纹侧面(30a、30b)的区域内。
2.按照权利要求1所述的螺钉，其特征在于，所述闭合折皱(32)设置在螺纹线(26)的逆着载荷作用方向(L)指向的螺纹侧面(30a)上。
3.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，所述螺纹侧面的螺纹侧面角度(α、β)在15°与30°之间。
4.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，所述螺纹侧面的螺纹侧面角度(α、β)具有不同的倾斜度。
5.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，沿载荷作用方向(L)指向的螺纹侧面(30b)的螺纹侧面角度(α)构成得较平坦。
6.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，所述螺钉的外径与螺纹的螺距的比例处在1至2的范围内。
7.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，螺纹高度与螺距的比例处在3至5的范围内。
8.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，在一个纵剖面观察，沿载荷作用方向(L)处在闭合折皱(32)之前和之后的那些区域基本上具有相同的横截面积。
9.按照权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，所述螺钉是一种自攻的混凝土螺钉。
10.按照权利要求1所述的螺钉，其特征在于，所述轧制法是一种平板牙轧制法。
11.用于通过轧制在一个基本上圆柱形基体(12)的外周面上制造包括至少一条螺纹线(26)的螺纹的方法，其中所述螺纹线(26)包括两个材料凸起(28a、28b)，这些材料凸起通过冷成型由基体(12)形成并且通过轧制法结合成所述螺纹线(26)，其中在所述材料凸起(28a、28b)之间在螺纹线(26)处形成一个闭合折皱(32)，其特征在于，所述闭合折皱(32)设置在螺纹线(26)的其中一个螺纹侧面(30a、30b)的区域内。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述轧制是平板牙轧制。
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