DE10162858A1

DE10162858A1 - Metal machine bolt has at least one recess in cylindrical surface region with its longitudinal axis at angle other than zero to vertical to bolt's longitudinal axis

Info

Publication number: DE10162858A1
Application number: DE2001162858
Authority: DE
Inventors: Ulrich Neixler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-26

Abstract

The metal bolt (2) has a longitudinal axis (4), a head part (6) and a shaft part (8) with cylindrical surface region (10). in which there is at least one recess (16), the longitudinal axis of which is at an angle other than zero to a vertical to the bolt's longitudinal axis. The recess extends from the endface at least as far as the threaded region.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschinenschraube aus Metall mit einer Schraubenlängsachse, mit einem Kopfteil und einem Schaftteil, wobei der Schaftteil einen im Wesentlichen zylindrischen Oberflächenbereich aufweist, mit einem freien Schaftende mit einer Stirnfläche, wobei zumindest auf einem Teil des zylindrischen Oberflächenbereichs ein sich in Richtung bis zur Stirnfläche erstreckendes Gewinde mit einem Kern- und einem Außendurchmesser vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Maschinenschrauben aus Metall mit einer Schraubenlängsachse, mit einem Kopfteil und einem Schaftteil, wobei der Schaftteil einen im Wesentlichen zylindrischen Oberflächenbereich aufweist, mit einem freien Schaftende mit einer Stirnfläche, wobei ein Rohling in Umformwerkzeugen in einer oder mehreren Stufen umgeformt wird und ein Schraubenkopf und ein Schraubenschaft erzeugt wird. The invention relates to a machine screw made of metal a screw longitudinal axis, with a head part and a Shank part, the shank part essentially one has cylindrical surface area, with a free Shaft end with an end face, at least on one Part of the cylindrical surface area is in Thread extending to the end face with a Core and an outer diameter is provided. The invention also relates to a method for producing Machine screws made of metal with a screw longitudinal axis, with a head part and a shaft part, the shaft part a substantially cylindrical surface area has, with a free shaft end with an end face, where a blank in forming tools in one or more Steps are formed and a screw head and one Screw shaft is generated.

Derartige Maschinenschrauben sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden für eine Vielzahl von Anwendungsfällen in einer Vielzahl von Ausführungsformen verwendet. Bei Verwendung von Maschinenschrauben aus Metall in Außenbereichen oder in Bereichen mit extremen Temperatur- oder Feuchtigkeitszuständen ist es für die Zuverlässigkeit und die Dauerhaltbarkeit einer Schraubenverbindung notwendig, diese vor Korrosion zu schützen. Unter Korrosion wird in diesem Zusammenhang die Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung verstanden, die eine messbare Veränderung des Werkstoffes bewirkt, und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems führen kann. Bei Schraubenverbindungen kann unterschieden werden zwischen Korrosionsarten, die ohne mechanische Beanspruchung auftreten und solchen, die bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung auftreten. Such machine screws are from the prior art well known and used for a variety of Use cases in a variety of embodiments used. When using machine screws made of metal in Outdoor areas or in areas with extreme temperature or It is for reliability and the moisture conditions Durability of a screw connection necessary, this protect against corrosion. Under corrosion in this Connects the reaction of a metallic material with understood its environment, which is a measurable change in the Material causes, and an impairment of Function of a metallic component or an entire system can lead. A distinction can be made with screw connections are between types of corrosion without mechanical Stress occur and those with additional mechanical stress occur.

Korrosionsarten, die bei Schraubenverbindungen ohne mechanische Beanspruchung auftreten können, sind insbesondere Flächen-, Loch-, Spalt- und Kontaktkorrosion. Bei der Flächenkorrosion findet ein annähernd paralleler Abtrag zur angegriffenen Oberfläche statt. Diese Art der Korrosion wird durch Kontakt des Metalls mit der Atmosphäre oder mit konzentrierten Säuren verursacht. Lochkorrosion entsteht an örtlich eng begrenzten Stellen, bei Vorlage von Elektrolyten mit Chlorionen. Spaltkorrosion bezeichnet eine örtlich verstärkte Korrosion in Spalten, die entweder im Werkstoff selbst vorliegen oder durch Fügen mit anderen Bauelementen entstehen, wie beispielsweise in Haarrissen oder unter Schraubenköpfen. Durch den Oxidationsmangel im vorliegenden Spalt unterliegen auch prinzipiell korrosionsbeständige Stähle an dieser Stelle der Korrosion. Types of corrosion that occur with screw connections without mechanical stress can occur, in particular Surface, pitting, crevice and contact corrosion. In the Surface corrosion occurs almost parallel to the removal attacked surface instead. This type of corrosion will by contact of the metal with the atmosphere or with concentrated acids. Pitting corrosion occurs Locally narrowly limited places, when presenting electrolytes with chlorine ions. Crevice corrosion denotes a local increased corrosion in crevices, either in the material itself or by joining with other components arise, such as in hairline cracks or under Screw heads. Due to the lack of oxidation in the present In principle, gaps are also subject to corrosion-resistant steels at this point the corrosion.

Die Kontaktkorrosion wird auch als galvanische Korrosion bezeichnet. Hierfür ist eine Berührung verschiedener Legierungen mit ausreichendem elektrochemischen Potential und die Anwesenheit eines Elektrolyten Voraussetzung. Dabei wirkt das Bauteil aus dem unedleren Metall als Anode und korrodiert. Deshalb sollten Schrauben und Muttern aus dem gleichen Metall wie die zu verbindenden Bauteile bestehen oder, wenn dies nicht möglich ist, aus edlerem Metall. Contact corrosion is also called galvanic corrosion designated. For this a touch is different Alloys with sufficient electrochemical potential and the presence of an electrolyte requirement. It works the component made of base metal as an anode and corrodes. That is why screws and nuts should be made of the same metal how the components to be connected exist or, if so is not possible from nobler metal.

Bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung kann Spannungsriss-Korrosion auftreten. Bei der Spannungsriss- Korrosion entstehen Risse im metallischen Material bei gleichzeitiger Einwirkung eines Korrosionsmediums und äußerer oder innerer statischer Zugspannungen. Die Risse dringen in die Tiefe des Materials ein, bis der restliche Querschnitt meist durch Gewaltbruch zerstört wird. With additional mechanical stress can Stress corrosion cracking occurs. When the stress crack Corrosion causes cracks in the metallic material simultaneous exposure to a corrosion medium and external or internal static tensile stresses. The cracks penetrate the depth of the material until the remaining cross section is mostly destroyed by violent violence.

Um Schraubenverbindungen vor den genannten Korrosionsarten zu schützen, können die Bestandteile der Schraubenverbindung entweder mit Überzügen versehen werden oder aus korrosionsbeständigen Stählen bestehen. Verbreitete Verfahren zum Aufbringen von Überzügen sind beispielsweise Phosphatieren, Galvanisieren, Feuerverzinken oder mechanisches Plattieren. Bei Verwendung von korrosionsbeständigen Stählen, beispielsweise mit 18 Gew.-% Chrom und mindestens 9 Gew.-% Nickel bildet sich aus dem Luftsauerstoff eine außerordentlich dünne Passivierungsschicht. Sie wirkt als Schutzschicht zwischen Metall und Angriffsmedium. To screw connections before the mentioned types of corrosion can protect the components of the screw connection either be covered or made of corrosion-resistant steels. Common procedures for applying coatings are, for example Phosphating, galvanizing, hot-dip galvanizing or mechanical Plate. When using corrosion-resistant steels, for example with 18% by weight chromium and at least 9% by weight Nickel forms an extraordinary amount of atmospheric oxygen thin passivation layer. It acts as a protective layer between metal and attack medium.

Zur Erreichung einer guten Korrosionsbeständigkeit müssen also entweder unedle Metalle mit einem Überzug versehen werden, oder die Bestandteile der Schraubenverbindung müssen aus einem edleren Metall bestehen. Insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen entlang der Bauteile der Schraubenverbindung ein großer Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsunterschied auftritt, ist eine gute Korrosionsbeständigkeit der Schraubenverbindungsbestandteile erforderlich. Beispielsweise unterliegen die Radbolzen zur Befestigung eines Rades an einem Kraftfahrzeug einem großen Temperaturunterschied. Auf der Innenseite der Radbolzen entstehen durch die Abwärme der Bremsanlage hohe Temperaturen. Die Außenseite der Radbolzen ist hingegen der Umgebungstemperatur ausgesetzt, die im Allgemeinen niedriger ist. Kondensiert kalte, feuchte Umgebungsluft an den kalten Bestandteilen der Schraubenverbindung, entsteht insbesondere im Spalt zwischen dem Bolzenkopf und der Anlagefläche des Felgenlochs Korrosion, die durch die oben beschriebenen Maßnahmen vermieden oder eingeschränkt werden kann. To achieve good corrosion resistance, you must either base metals are coated, or the components of the screw connection must be from one noble metal exist. Especially in use cases in which along the components of the screw connection there is a large difference in temperature and / or humidity, is a good corrosion resistance of the Bolt connection components required. For example are subject to the wheel bolts for fastening a wheel to one Motor vehicle a large temperature difference. On the Inside of the wheel studs arise from the waste heat of the Brake system high temperatures. The outside of the wheel studs is, however, exposed to the ambient temperature in the Is generally lower. Condenses cold, damp Ambient air on the cold components of the Screw connection, arises especially in the gap between the bolt head and the contact surface of the rim hole corrosion, avoided by the measures described above or can be restricted.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschinenschraube aus Metall bereitzustellen, die auch in kritischen Anwendungsfällen dem Auftreten von Korrosion vorbeugt, ohne dass aufwendige Maßnahmen der bisher genannten Art getroffen werden müssen. The object of the invention is to make a machine screw Provide metal even in critical Prevents the occurrence of corrosion without that elaborate measures of the kind mentioned above are taken Need to become.

Diese Aufgabe wird bei einer Maschinenschraube der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem zylindrischen Oberflächenbereich mindestens eine Ausnehmung vorgesehen ist, deren Längsachse zumindest einen von Null verschiedenen Winkel zu einer Senkrechten zur Schraubenlängsachse aufweist, wobei sich die Ausnehmung von einem Stirnflächenbereich mindestens bis hin zu einem Gewindebereich und maximal bis hin zum Kopfteil der Maschinenschraube erstreckt. This task is the beginning of a machine screw described type according to the invention solved in that in the cylindrical surface area at least one recess is provided, the longitudinal axis of which is at least one of zero different angles to a normal to Longitudinal screw axis, the recess of an end face area at least to one Thread range and up to the head part of the Machine screw extends.

Die Ausnehmung im zylindrischen Oberflächenbereich bildet einen Entlüftungskanal aus, der eine Zuleitung von Kalt- oder Warmluft vom Stirnflächenbereich der Schraube ermöglicht. The recess in the cylindrical surface area forms a ventilation channel from a supply line of cold or Warm air from the end face area of the screw allows.

Durch diesen Kanal kann beispielsweise die Warmluft, die durch die Abwärme einer Bremsscheibe erzeugt wird, entlang der Länge des Radbolzens abgeführt werden. Somit wird der Kopfbereich des Radbolzens mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt, was der Spaltkorrosion vorbeugt und das Temperaturgefälle zwischen Bolzeninnen- und Außenseite vermindert. Through this channel, for example, the warm air that passes through the waste heat from a brake disc is generated along its length of the wheel bolt are removed. Thus the head area of the wheel stud with additional oxygen, which the Prevents crevice corrosion and the temperature gradient between Bolt inside and outside reduced.

Auch im Gerüstbau ist eine Schraubenverbindung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maschinenschraube vorteilhaft. Durch den im zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils der Maschinenschraube ausgebildeten Kanal wird verhindert, dass die Schrauben als Kältebrücken wirken, wodurch Feuchtigkeit an Kontakt- oder Oberflächenbereichen auskondensieren kann und Korrosion bewirkt, wodurch im schlimmsten Fall ein Versagen der Schraubenverbindung eintritt. There is also a screw connection in the scaffolding Use of the machine screw according to the invention advantageous. Due to the in the cylindrical surface area of the Shaft part of the machine screw is formed channel prevents the screws from acting as cold bridges, which creates moisture on contact or surface areas can condense and cause corrosion, which in in the worst case, a failure of the screw connection entry.

Erfindungsgemäß kann der durch die Ausnehmung gebildete Kanal wendelförmig im zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils verlaufen. Der Verlauf der Ausnehmung muss lediglich einen von Null verschiedenen Winkel zu einer Senkrechten zur Schraubenlängsachse aufweisen. Der Querschnitt der Ausnehmung kann durch eine Vielzahl von Ausführungsformen gebildet sein. Damit die Schraube mechanisch nicht geschwächt wird, ist es vorteilhaft, dass die radiale Ausdehnung der Ausnehmung kleiner oder gleich der Hälfte der Differenz aus Außen- und Kerndurchmesser des Gewindebereichs beträgt. Somit kann ein Entlüftungskanal gebildet werden, ohne dass die Schraube bereichsweise einen kleineren Durchmesser als den Kerndurchmesser des Gewindebereichs aufweist. Somit bleiben die Festigkeitswerte der Schraube erhalten. According to the channel formed by the recess helical in the cylindrical surface area of the Part of the shaft run. The course of the recess must just a non-zero angle to one Have perpendicular to the longitudinal axis of the screw. The cross section the recess can be of a variety of forms be educated. So that the screw is not weakened mechanically it is advantageous that the radial expansion of the Recess less than or equal to half the difference Outside and core diameter of the thread area is. Consequently a ventilation duct can be formed without the The area of the screw is smaller than that Has core diameter of the threaded area. So stay maintain the strength values of the screw.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die radiale Ausdehnung der Ausnehmung größer als die Hälfte der Differenz aus Außen- und Kerndurchmesser. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein möglichst großer Entlüftungskanal geschaffen werden soll, der bei Anwendung einer Schraubenverbindung in Umgebungen mit extremen Bedingungen erforderlich ist. According to a further embodiment of the invention radial expansion of the recess greater than half of the Difference between outside and core diameter. This is particularly advantageous if the largest possible Vent channel to be created when using a screw connection in environments with extreme Conditions is required.

Der Querschnitt der Ausnehmung kann sowohl als Abflachung als auch als Nut in dem zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils ausgebildet sein. Bei Ausbildung der Ausnehmung als Nut kann diese einen rechteckförmigen, dreieckförmigen oder einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt kann auch eine im Wesentlichen undefinierte Freiform aufweisen. The cross section of the recess can be used as a flattening also as a groove in the cylindrical surface area of the Be formed part of the shaft. When the recess is formed the groove can be a rectangular, triangular one or have a circular segment-shaped cross section. The Cross section can also be a substantially undefined one Show free form.

Erfindungsgemäß wird in wenigstens einem der Umformvorgänge mindestens eine Ausnehmung erzeugt, deren Längsachse zumindest einen von Null verschiedenen Winkel zu einer Senkrechten zur Schraubenlängsachse aufweist, wobei sich die Ausnehmung von einem Stirnflächenbereich mindestens bis hin zu einem Gewindebereich und maximal bis hin zum Kopfteil der Maschinenschraube erstreckt und dass in einem weiteren Umformvorgang ein Gewinde auf den zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils mit der mindestens einen Ausnehmung aufgebracht, insbesondere gerollt wird. According to the invention, in at least one of the forming processes creates at least one recess, the longitudinal axis at least a non-zero angle to a normal to Longitudinal screw axis, the recess of an end face area at least to one Thread range and up to the head part of the Machine screw extends and that in another Forming a thread on the cylindrical Surface area of the shaft part with the at least one Recess applied, in particular rolled.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Ausnehmung bereits bei einem der Umformvorgänge erzeugt wird. Somit kann eine Maschinenschraube mit den erfindungsgemäßen Merkmalen in einer Taktzeit hergestellt werden, die im Wesentlichen der Taktzeit für konventionelle Maschinenschrauben entspricht. In einem nachgeschalteten Umformvorgang wird ein Gewinde auf den zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils mit der mindestens einen Ausnehmung gerollt. This procedure has the advantage that the recess is already there is generated in one of the forming processes. Thus a Machine screw with the features of the invention in one Cycle time are produced, which is essentially the cycle time for conventional machine screws. In one downstream forming process is a thread on the cylindrical surface area of the shaft part with the rolled at least one recess.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Maschinenschrauben wird die Ausnehmung mittels eines separaten Umformvorgangs erzeugt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass vorhandene Umformvorrichtungen und Werkzeuge für konventionelle Maschinenschrauben weiterverwendet werden können und lediglich eine weitere Vorrichtung mit einem Werkzeug zum Aufbringen der Ausnehmung in den Schaftteil der Maschinenschraube vorgesehen werden muss. Somit können vorhandene Anlagen weiter genutzt werden und müssen lediglich ergänzt werden. According to a further embodiment of the method for The recess is manufactured using machine screws a separate forming process. This has the significant advantage that existing forming devices and Tools for conventional machine screws can be used and only one more Device with a tool for making the recess be provided in the shaft part of the machine screw got to. This means that existing systems can continue to be used and just have to be added.

Zum Einformen der Ausnehmung kann der Rohling feststehen und mit einem Stempel beaufschlagt werden, der eine Ausnehmung in den zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils der Maschinenschraube drückt. Die Ausnehmung kann auch derart eingeformt werden, dass der Rohling beim Umformvorgang gedreht wird. Bei dieser Variante wird der zylindrische Oberflächenbereich des Schaftteils über eine Erhebung gerollt, die den Oberflächenbereich bereichsweise eindrückt, wodurch die Ausnehmung gebildet wird. The blank can be fixed to form the recess to be loaded with a stamp which has a recess in the cylindrical surface area of the shaft part of the Machine screw presses. The recess can also be such be molded in that the blank is rotated during the forming process becomes. In this variant, the cylindrical Surface area of the shaft part rolled over an elevation, which indented the surface area in some areas, whereby the recess is formed.

Nach einer weiteren vorteilhaften, alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Maschinenschrauben wird in einem Umformvorgang ein Gewinde und gleichzeitig mindestens eine Ausnehmung auf den zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils gewalzt. Hierdurch können konventionelle Umformvorrichtungen und Werkzeuge für die Herstellung einer Maschinenschraube ohne Gewinde verwendet werden. In einem anschließenden Verfahrensschritt werden sowohl die Ausnehmung als auch das Gewinde erzeugt, indem der Schaftbereich der Maschinenschraube zwischen Flachbacken oder Gewindewalzen bearbeitet wird. Hierfür können konventionelle Flachbacken oder Gewindewalzen verwendet werden, die in einem Bereich eine Erhebung aufweisen, die die mindestens eine Ausnehmung in den zylindrischen Oberflächenbereich des Schaftteils einformt. According to another advantageous alternative Embodiment of the method for producing Machine screws become threads and at least one recess on the cylindrical Rolled surface area of the shaft part. This can conventional forming devices and tools for the Production of a machine screw without thread used become. In a subsequent process step both the recess and the thread created by the Shank area of the machine screw between flat jaws or Thread rolling is processed. Conventional Flat jaws or thread rolls are used in one Area have a survey that the at least one Recess in the cylindrical surface area of the Shaped part of the shaft.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen: Further advantageous refinements and details of Invention can be found in the following description in which the invention with reference to that shown in the drawing Exemplary embodiments are described and explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Maschinenschraube; Fig. 1 is a side view of a machine screw according to the invention;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschinenschraube; Fig. 2 is a side view of another embodiment of a machine screw according to the invention;

Fig. 3 eine Schraubenverbindung; Fig. 3 is a screw connection;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Schraubenverbindung aus Fig. 3 in Richtung des Pfeils IV; Figure 4 is a plan view of the screw connection of FIG 3 in the direction of the arrow IV..;

Fig. 5a bis c verschiedene Ausführungsformen eines Querschnitts entlang der Linie V-V gemäß Fig. 1; FIG. 5a-c show different embodiments of a cross section along the line VV of Fig. 1;

Fig. 6a bis d Querschnittsansichten entsprechend Fig. 5a bis c nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung; . Fig. 6a-d cross-sectional views corresponding to Figures 5a-c according to further embodiments of the invention;

Fig. 7 bis 9 Verfahrensschritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Maschinenschraube. Fig. 7 to 9 process steps for producing a machine screw according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Maschinenschraube 2 mit einer Schraubenlängsachse 4, einem Kopfteil 6 und einem Schaftteil 8 dargestellt. Der Schaftteil 8 weist einen zylindrischen Oberflächenbereich 10 und eine Stirnfläche 12 auf. Auf einem Teil des zylindrischen Oberflächenbereichs 10 ist ein sich in Richtung bis zur Stirnfläche 12 erstreckendes Gewinde 14 vorgesehen. In dem zylindrischen Oberflächenbereich 10 des Schaftteils 8 ist eine Ausnehmung 16 gebildet, die sich parallel zur Schraubenlängsachse von der Stirnfläche 12 bis zum Übergangsbereich 18 zwischen Schaft 8 und Kopfteil 6 erstreckt. In Fig. 1 a machine screw 2 having a screw longitudinal axis 4, a head portion 6 and a stem portion 8 is shown. The shaft part 8 has a cylindrical surface area 10 and an end face 12 . On part of the cylindrical surface area 10 , a thread 14 is provided which extends in the direction up to the end face 12 . In the cylindrical surface area 10 of the shaft part 8 , a recess 16 is formed, which extends parallel to the longitudinal axis of the screw from the end face 12 to the transition area 18 between the shaft 8 and the head part 6 .

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Maschinenschraube weist die gleichen Merkmale wie die Maschinenschraube aus Fig. 1 auf, mit der Ausnahme, dass in dem zylindrischen Oberflächenbereich 10 des Schaftteils 8 eine Ausnehmung 20 vorgesehen ist, die nicht parallel zur Schraubenlängsachse 4 verläuft, sondern mit der Schraubenlängsachse 4 einen Winkel α bildet, der von Null verschieden ist. Die Ausnehmung 20 verläuft also im Wesentlichen wendelförmig in dem zylindrischen Oberflächenbereich 10, wobei sie sich einerseits vom Stirnflächenbereich 12 zum Übergangsbereich 18 erstreckt und andererseits eine Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist. The machine screw according to the invention shown in FIG. 2 has the same features as the machine screw from FIG. 1, with the exception that a recess 20 is provided in the cylindrical surface area 10 of the shaft part 8 , which does not run parallel to the screw longitudinal axis 4 , but with the screw longitudinal axis 4 forms an angle α which is different from zero. The recess 20 thus runs essentially helically in the cylindrical surface area 10 , on the one hand extending from the end face area 12 to the transition area 18 and on the other hand extending in the circumferential direction.

In Fig. 3 ist eine Schraubenverbindung aus einer Schraube 2, einer Mutter 22 und einer Wandung 24 dargestellt. In der Schraube 2 ist im zylindrischen Oberflächenbereich 10 eine Ausnehmung 16 gebildet, die sich von der Stirnfläche 12 bis zum Übergangsbereich 18 zwischen Schaft 8 und Kopfteil 6 erstreckt. Der Kopfteil 6 liegt in einem Auflagebereich 26 fest auf der Oberfläche 28 der Wandung 24 auf. Die Mutter 22 liegt in einem Auflagebereich 30 fest auf der Oberfläche 32 der Wandung 24 auf. Durch die feste Auflage von Schraubenkopf und Mutter auf den entsprechenden Oberflächenbereichen der Wandung werden Schraubenkopf, Mutter und die entsprechenden Anlagebereiche der Wandung 24 plastisch verformt, und es bilden sich im Wesentlichen mediendichte Kontaktbereiche. Ein Luftaustausch entlang der Schraubenlängsachse 4 zwischen dem durch die Oberfläche 32 begrenzten Bereich und dem von der Oberfläche 28 begrenzten Bereich ist nicht möglich, ohne dass ein weiterer Luftkanal vorgesehen wird. Ein solcher Luftkanal wird gebildet durch die Ausnehmung 16, durch die Luft, insbesondere warme Luft, von dem durch die Oberfläche 32 begrenzten Bereich bis zum Übergangsbereich 18 des Kopfteils 6 strömen und den Übergangsbereich 18 mit Luft versorgen kann. Somit wird einer Korrosionsbildung sowohl im Anlagenbereich 26 und am Übergangsbereich 18, als auch im Anlagebereich 30 und im von der Mutter 22 überdeckten Gewindebereich des Gewindes 14 vorgebeugt. In Fig. 3, a screw connection from a screw 2 , a nut 22 and a wall 24 is shown. A recess 16 is formed in the screw 2 in the cylindrical surface area 10 and extends from the end face 12 to the transition area 18 between the shaft 8 and the head part 6 . The head part 6 lies firmly in a support area 26 on the surface 28 of the wall 24 . The nut 22 lies firmly in a support area 30 on the surface 32 of the wall 24 . Due to the firm support of the screw head and nut on the corresponding surface areas of the wall, the screw head, nut and the corresponding contact areas of the wall 24 are plastically deformed, and essentially media-tight contact areas are formed. An air exchange along the longitudinal axis 4 of the screw between the area delimited by the surface 32 and the area delimited by the surface 28 is not possible without an additional air duct being provided. Such an air duct is formed by the recess 16 , through which air, in particular warm air, can flow from the region delimited by the surface 32 to the transition region 18 of the head part 6 and can supply the transition region 18 with air. Corrosion is thus prevented both in the system region 26 and at the transition region 18 , and in the system region 30 and in the thread region of the thread 14 covered by the nut 22 .

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass in der Schraube 2 eine Ausnehmung 16 gebildet ist, die in Form eines Rechtecks in den Gewindebereich 14 der Schraube 2 eingeformt ist. Die Ausnehmung 16 wird begrenzt durch seitliche Wände 34a, 34c, einen Boden 34b sowie durch das Gewinde 36 der Mutter 22. Von den Begrenzungen 34a, 34b und 34c wird ein Kanal 16 gebildet, der bereichsweise von dem Gewinde 36 der Mutter 22 überdeckt wird. Somit ist sichergestellt, dass Luft entlang des Kanals 16 entlang der Schraubenlängsrichtung strömen kann. From Fig. 4 it is seen that in the screw 2 is formed a recess 16 which is formed of a rectangle in the threaded portion 14 of the screw 2 in the form. The recess 16 is delimited by side walls 34 a, 34 c, a bottom 34 b and by the thread 36 of the nut 22 . A channel 16 is formed from the boundaries 34 a, 34 b and 34 c, which is covered in some areas by the thread 36 of the nut 22 . This ensures that air can flow along the channel 16 along the longitudinal direction of the screw.

In den Fig. 5a-c sind mögliche Ausführungsformen von Querschnitten in der Querschnittsebene V-V gemäß Fig. 1 dargestellt. Die Schraube 2 weist einen Gewindebereich 14 auf, der nach außen von der Berandung des Außendurchmessers 38 und nach innen von der Berandung des Kerndurchmessers 40 begrenzt ist. In einem Bereich des Gewindes 14 ist eine Abflachung 42 vorgesehen, deren in Fig. 5a dargestellte radiale Ausdehnung das Gewinde nur teilweise abflacht. Das in Fig. 5b dargestellte Gewinde ist in einem Bereich 44 bis auf den Kerndurchmesser und das in Fig. 5c dargestellte Gewinde in einem Bereich 46 über den Kerndurchmesser hinaus abgeflacht. In FIGS. 5a-c show possible embodiments of cross-sections in the cross sectional plane VV 1 are shown in FIG. FIG. The screw 2 has a threaded region 14 which is limited on the outside by the edge of the outer diameter 38 and on the inside by the edge of the core diameter 40 . In a region of the thread 14 , a flattened area 42 is provided, the radial extent of which is shown in FIG . The thread shown in FIG. 5b is flattened in a region 44 up to the core diameter and the thread shown in FIG. 5c in a region 46 beyond the core diameter.

In den Fig. 6a bis d sind weitere mögliche Querschnittsformen entsprechend den Fig. 5a bis c dargestellt. Es sind jeweils Ausnehmungen vorgesehen, deren Querschnitt in Fig. 6a einem Rechteck 48 entspricht, in Fig. 6b einem Dreieck 50, in Fig. 6c einem Kreissegment 52 und in Fig. 6d einer Freiform entspricht. In FIGS. 6a-d are other possible cross-sectional shapes shown in FIGS. 5a-c. Recesses are provided, the cross section of which corresponds to a rectangle 48 in FIG. 6a, a triangle 50 in FIG. 6b, a circle segment 52 in FIG. 6c and a free form in FIG. 6d.

In Fig. 7 ist dargestellt, wie eine erfindungsgemäße Maschinenschraube hergestellt werden kann. Der Rohling 56 wird in insgesamt sechs Verfahrensschritten 1 bis 6 zu einer Maschinenschraube 2 umgeformt. Während einer der Verfahrensschritte, in diesem Fall während des Verfahrensschritts 5, wird die Ausnehmung 16 in den teilumgeformten Rohling 58 eingeformt. Im 6. Verfahrensschritt wird durch Anwendung geeigneter Platten 60, 62 ein Gewinde auf den umgeformten Rohling 58' aufgetragen. Dabei bleibt die Ausnehmung 16 in dem zylindrischen Oberflächenbereich 10 erhalten. In Fig. 7 is shown as a machine screw according to the invention can be prepared. The blank 56 is formed into a machine screw 2 in a total of six process steps 1 to 6. During one of the process steps, in this case during process step 5, the recess 16 is molded into the partially formed blank 58 . In the 6th In the method step, a thread is applied to the formed blank 58 'by using suitable plates 60 , 62 . The recess 16 is retained in the cylindrical surface area 10 .

In Fig. 8 ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Maschinenschraube mit Verfahrensschritten 1 bis 6 dargestellt, die den in Fig. 7 dargestellten Verfahrensschritten im Wesentlichen entsprechen. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Verfahren wird der Rohling 56 zunächst durch die Verfahrensschritte 1 bis 5 zu einem Umformteil 64 verformt, wobei im Verfahrensschritt 5 eine Feinform erzeugt wird, bevor in einem weiteren Umformvorgang 5' das Formteil 66 mit der Ausnehmung 16 hergestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass vorhandene Umformwerkzeuge weiterhin ohne Adaption genutzt werden können, und lediglich eine weitere Vorrichtung für das Einformen der Ausnehmung 16 bereitgestellt werden muss. Das Aufbringen des Gewindes in Verfahrensschritt 6 erfolgt wie oben für Fig. 7 dargestellt. FIG. 8 shows a method for producing a machine screw according to the invention with method steps 1 to 6 , which essentially correspond to the method steps shown in FIG. 7. In the method shown in FIG. 8, the blank 56 is first deformed by the method steps 1 to 5 to a shaped part 64 , a fine shape being produced in method step 5 before the shaped part 66 with the recess 16 is produced in a further shaping process 5 ′ , This has the advantage that existing forming tools can continue to be used without adaptation, and only one further device has to be provided for molding the recess 16 . The thread is applied in method step 6 as shown above for FIG. 7.

Die Fig. 9 stellt eine alternative Verfahrensweise zur Herstellung von erfindungsgemäßen Maschinenschrauben dar. Hierbei wird ein Rohling 56 zunächst in den Verfahrensschritten 1-5 zu einem Formteil 64 verformt. Das Formteil 64 weist keine Ausnehmung auf. Im Verfahrensschritt 6 wird auf den zylindrischen Oberflächenbereich 10 des Formteils 64 durch die Flachbacken 60, 62 ein Gewinde 14 eingeformt, indem die Flachbacken 60 und 62 mit Zwischenlage des Formteils 64 relativ zueinander bewegt werden. Durch den starken Druck zwischen den Flachbacken 60 und 62 wird das Gewinde 14 in das Formteil 64 eingeprägt, wobei sich das Formteil 64 in den Drehrichtungen 68, 68' um die Längsachse des Formteils bewegt. Das Einformen einer Ausnehmung erfolgt durch eine in einer der Flachbacken vorgesehenen Erhebung 70, die bei Eingriff den zylindrischen Oberflächenbereich 10 eindrückt und eine Ausnehmung formt. FIG. 9 shows an alternative procedure for producing machine screws according to the invention. In this case, a blank 56 is first deformed into a molded part 64 in process steps 1-5. The molded part 64 has no recess. In method step 6, a thread 14 is formed on the cylindrical surface area 10 of the molded part 64 by the flat jaws 60 , 62 , in that the flat jaws 60 and 62 are moved relative to one another with the intermediate part of the molded part 64 . Due to the strong pressure between the flat jaws 60 and 62 , the thread 14 is embossed into the molded part 64 , the molded part 64 moving in the directions of rotation 68 , 68 'about the longitudinal axis of the molded part. A recess is formed by an elevation 70 provided in one of the flat jaws, which, when engaged, presses in the cylindrical surface area 10 and forms a recess.

Claims

1. Machine screw made of metal with a screw longitudinal axis, with a head part and a shaft part, the shaft part having an essentially cylindrical surface area, with a free shaft end with an end face, at least on a part of the cylindrical surface area extending in the direction of the end face Thread with a core and an outer diameter is provided, characterized in that at least one recess is provided in the cylindrical surface region, the longitudinal axis of which has at least one non-zero angle to a perpendicular to the longitudinal axis of the screw, the recess extending from an end surface region at least up to extends to a thread area and up to the head part of the machine screw.

2. Machine screw according to claim 1, characterized characterized in that the recess is helical in the cylindrical surface area of the shaft part runs.

3. Machine screw according to claim 1 or 2, characterized characterized that the radial extent of the Recess greater than zero and less than half the Difference between outer and core diameter.

4. Machine screw according to claim 1 or 2, characterized characterized that the radial extent of the Exception equal to half the difference between outside and Core diameter is.

5. Machine screw according to claim 1 or 2, characterized characterized that the radial extent of the Recess greater than half the difference from external and is core diameter.

6. Machine screw according to one of the preceding claims, characterized in that the recess as Flattening in the cylindrical surface area of the Shaft part is formed.

7. Machine screw according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the recess as Groove in the cylindrical surface area of the Shaft part is formed.

8. Machine screw according to claim 7, characterized characterized in that the groove is rectangular Has cross-section.

9. machine screw according to claim 7, characterized characterized in that the groove is triangular Has cross-section.

10. Machine screw according to claim 7, characterized characterized that the groove is a segment of a circle Has cross-section.

11. Machine screw according to claim 7, characterized characterized that the groove is an undefined or Free-form cross-section.

12. Process for making machine screws Metal with a screw longitudinal axis, with a head part and a shaft part, the shaft part an in Has essentially cylindrical surface area, with a free shaft end with an end face, wherein a blank in forming tools in one or more Steps are formed and a screw head and one Screw shaft is generated, characterized in that at least in one of the forming operations a recess is generated, the longitudinal axis at least a non-zero angle to a normal to the screw longitudinal axis, the Recess from an end face area at least to towards a thread area and up to Head part of the machine screw extends and that in a further forming process a thread on the cylindrical surface area of the shaft part with the at least one recess is rolled.

13. Process for the manufacture of machine screws according to Claim 12, characterized in that the recess is generated by means of a separate forming process.

14. Process for the production of machine screws according to Claim 12 or 13, characterized in that the Blank is rotated when the recess is formed.

15. Process for making machine screws Metal with a screw longitudinal axis, with a head part and a shaft part, the shaft part an in Has essentially cylindrical surface area, with a free shaft end with an end face, wherein a blank in forming tools in one or more Steps are formed and a screw head and one Screw shaft is generated, characterized in that in one forming process one thread and at the same time at least one recess on the cylindrical Surface area of the shaft part is rolled, wherein the recess from an end face area at least up to a thread area and maximum extends to the head part of the machine screw.