DE1475049A1 - Selbstbohrende Blechschraube - Google Patents

Description

• "Selbstbohrende Blechschraube". Gegenstand der Erfindung ist eine Blechschraube mit Bohrspitze. Solche Schrauben dienen dazu, Blechteile miteinander zu verbinden oder Blechteile an Leichtprofilen zu befestigen. Sie bohren sich in einem Arbeitsgang ihr Bohrloch, schneiden das Gewinde ein und ziehen sich fest. Da auch das Ankörnen wegfällt, muß die Bohrspitze so ausgebildet sein, daß sich die Schraube schon nach wenigen Umdrehungen selbst zentriert. Es ist weiterhin zu beachten, daß es sich um verhältnismäßig kleine Schrauben handelt, die in großen Stückzahlen herge- stellt werden, und deren Formgebung daher für eine Massenproduktion geeignet sein muß.
• Schrauben mit Bohrspitze sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Es gibt dre Bohrspitzen in Pyrainidenform, Bohrspitzen, die als Halbkegdl mit in Achsschnittebene liegender Schneidfläche ausgebildet sind, Bohrspitzen in Form einer Spiralbohrerspitze, blattförmige Bohrspitzen und kronenförmige Bohrspitzen. Auch Bohrspitzen mit kegeliger Außenfläche und sichelförmigem Längsschnitt sind bereits bekannt. Das Gewinde ist, meist bis an die Spitze herangeführt. Es gibt aber auch Schrauben, die in ein zylindrisches, gewindeloses Endstück auslaufen, an das sich die Bohrspitze an-schließt.
• Die bekannten Bohrspitzen sind entweder wie die Spiralbohrerspitze oder die kronenförmige Bohrspitze sehr teuer in der Herstellung und daher für eine Massenfabrikation ungeeignet, oder sie zentrieren schlecht, wie Bohrspitzen in Halbkegelform. Bei blattförmigen oder pyramidenförmigen Spitzen, die in der Regel gepräßt oder geschlagen werden, tritt häufig der Fall ein, daß das beim Pressen oder Schlagen weggedrückte Material so weit nach außen gepreßt wird, daß einzelne Lappen über den Gewindedurchmesser nach außen vorstehen. Eine solche Schraube kann nach dem maschinellen Einschrauben leicht mit der Hand herausgenommen werden, weil das durch den vorstehenden Lappen gefräste Schraubenloch weiter ist als das Gewinde und infolgedessen kein Gewinde eingeschnitten wird. Bei den halbkegeligen oder sichelförmig ausgebildeten Spitzen wieder muß die Schneidfläche hinteF die Aehssehnittebene verlegt werden, damit der Rücken bei der Bohrspitze beim Bohrvorgang frei läuft. Dadurch läuft die Schraube beim Bohren exzentrisch, was beim Verschrauben zu Schwierigkeiten führt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Spitze einer selbstbohrenden Schraube so zu gestalten, daß die oben angeführten Nachteile vermieden werden. Die Schrau-be muß sich schon nach wenigen Umdrehungen selbst füh-ren, so daß ein exzentrisches Bohren verhindert@wird. Sie sollte eine einfache Form haben, die niedrige Her-stellungskosten ermöglicht, und sie muß so geformt sein, daß sie ein einwandfreies Bohren verbürgt.
• Nach der Erfindung wird bei einer Blechschraube mit an der Außenseite kegeliger, im Längsschnitt sichelförmiger Bohrspitze die Innenseite so ausgebildet, daß sie aus zwei einen stumpfen Winkel miteinander bildenden Flächen besteht, deren eine mit der Kegelmantelfläche die Schneid-kante bildet. Eine solche Bohrspitze ist einfach herzustellen und daher besonders geeignet für@eine Massenfabrikation. Zwar läuft auch sie während der ersten Umdrehungen ex- zentrisehl von dem Augenblick an jedoch, an dem die Sehneidkante mit der Schraubenachse auf gleicher Höhe liegt, nimmt die Sehneidfläche den Bohrdruck auf und die Schraube läuft zentrisch. Da die Innenfläche in einem Arbeitsgang gefräst werden kann, entfällt die Möglich- keit der Lappenbildung und damit die Gefahr der Vergrö- ßerung des Bohrloches.
• Um jeden einseitigen Druck zu verhindern, sind die beiden Innenflächen der Bohrspitzen symmetrisch zu einer Achsschnittebene angeordnet. Ihre Schnittlinie verläuft dann in dieser Achssehnittebene.
• Die Flächen selbst können als ebene oder als gekrümmte Flächen ausgebildet sein, wobei die Krümmung sowohl in den Schnittlinien mit den zur Symmetrieebene atxxsxxkxln parallelen Ebenen als auch in den Schnittlinien mit den Achsnormalschnittebenen zum Ausdruck kommen kann. Eine besonders brauchbare Form erhält man -im gesehen- wenn man die Schenkel des Winkels an ihrem äußeren Ende als Gerade ausbildet und den Scheitel- punkt durch einen Kreisbogen überbrückt. Die Größe des Winkels soll zweckmäßigerweise etwa 120o betragen.
• Die Schnittlinie der Innenflächen muß wenigstens im unteren Teil der Bohrspitze hinter der Schraubenachse liegen. Bei ebenen Flächen, deren Schnittlinie eine Gerade ist, könnte man sie auch hinter die Achse verlegen und Gegebenenfalls parallel zu ihr verlaufen lassen. Diese Formbebun? würde indessen die Herstellung unnötigerweise verteuern. jan legt deshalb die Schnittlinie der Innen- flächen so, daß sie die Schraubenachse in einem Punkt schneidet. Das läßt sich am einfachsten bewerkstelligen, wenn man die Innenflächen der Bohrspitze als im Längs- schnitt leicht gekrümmte Flächen ausbildet und dadurch als Schnittlinie eine Kurve erhält. Schneidet die Schnitt- linie der Innenflächen die Schraubenachse, so wird schon etwas unterhalb dieses Schnittpunktes die Stelle erreicht, an der die Schneidkant% auf gleicher Höhe mit dem Mittel- punkt des Schraubenquerschnitts liegen und an dem die Führung der Schraube einsetzt.
• Eine weitere Verbesserung der Führung ergibt sich, wenn das an die Bohrspitze anschließende gewindelose, zylindrisohe Endstück der Schraube einen Durchmesser erhält, der etwas kleiner.ist als der Innendurchmesser des Gewindetei- les. Dabei genpgen schon einige Zehntel Millimeter Unter- schied.
• In den Abbildungen ist als Ausführungsbeispiel der Er- findung eine Bohrspitze dargestellt, deren Außenseite annähernd die Form eines Kegelmantels hat -die Mantel- liniert sind leicht konlrex gekrümmt- und deren Längs- schnitt sichelförmig ist.

  Abb. 1 zeigt die Bohrspitze in Seitenansicht,

  parallel zur Symmetrieebene der Innenflächen,

  " 2 in Seitenansicht mit Blick auf die Innen-

  flächen; in

  " 3 ist ein Achsnormalsehnitt durch die Bohr-

  spitze xiedergegeben, an der Stelle, an

  welcher die Sehneidkante auf gleicher Höhe

  liegt mit der Schraubenachse.

  Das Ende des Gewindestückes der Schraube ist mit 1 be- zeichnet. An das Gewindestück schließt sich nach unten ein gewindefreier Teil 2 an, der in eine sichelförmige Spitze 3 übergeht. Die Spitze hat einen leicht gekrümmten Bücken 4 und auf der Innenseite zwei Flächen 5 und 6, von denen 5 die Sehneidfläche ist. Die Sehneidfläche 5 bildet an der . Seite mit der Mantelfläche des spitzen Kegels eine Schneidkante 15, die Fläche 6 eine Kante 16. Beide Innenflächen sind gegeneinander unter einem Winkel 7 Ton etwa 120o geneigt und treffen sich in einer Schnitt- linie B. Diese Schnittlinie tritt beim Schneiden hinter die Schneidkante 15 zurück. Abb. 3 gibt den Achsnormalsohnitt wieder, in welchem die Kanten 15 und 16 die Aehssehnittebene durchstoßen, die senkrecht auf der Symmetrieebene der Flächen 5 und 6 steht. Die Durchstoßpunkte sind mit 25 und 26 bezeichnet. Der Durchstaßpunkt der Schnittlinie 8 durch die liegt hinter der Schraubenachse, die hier durch den Mittelpunkt dargestellt wird. Wenn man die Punk- te 25 und 26 in die Seitenansichten (Abb. 1 und 2) projeziert, erkennt man, daß sie ziemlich nahe an der Spitze liegen. Da die Führung der Bohrspitze in dem Augenblick beginnt, in dem die Punkte 25 und 26 die Blechoberfläche durchstoßen, genügt schon ein kurzes Eindringen der Spitze, um diesen Zustand herbeizuführen.

Claims (1)

1. Patentansprüche Selbstbohrehde Blechschraube mit gewindelosem, zylin- drischem Endstück und an der Außenseite kegel-iger, im längssehnitt sichelförmiger Bohrspitze, dadurch Bekenn- zeichnet, daß die Innenseite der Bohrspitze aus zwei, einen stumpfen Winkel miteinander bildenden Flächen be- steht, deren eine mit der Kegelmantelfläehe'die Schneid- kante bildet. 8.) Selbstbohrende Bleehsehraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenseite der Bohr- spitze bildenden Flächen symmetrisch zu einer Aehssehnittebene liegen, in welcher ihre Schnittlinie verläuft. 3.) Selbstbohrende Blechschraube nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinie der beiden Flohen die Schraubenachse schneidet. Selbstbohrende Blechschraube nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenseite -der Bohrspitze bildenden Flächen in einer Krümmung ineinander übergehen. S.) Selbstbohrende Bleahsehraube nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Innen- flächen durch eine im Aohenormalsohnitt stetig gekrümmte Fläche ersetzt sind. 6.) Selbstbohrende Blechschraube nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der lehrspitze im Längsschnitt gekrümmt sind. ?..@ Selbstbohrende Bleohschraub6 nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenseite der Bohrspitze bildünden Flächen als ebene Flächen austo) Oelbstbohrende Blechschraube nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des . an die Bohrspitze anschließenden, gewindelosen, zylindrischen Endstückes etwas kleiner ist als der Innendurch- messer des Gewindeteiles. 9.) verfahren zur Herstellung von selbstbohrenden Blech- schrauben nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Bohrspitze in einem Arbeitsgang gefräst wird.