DE202019101758U1

DE202019101758U1 - Schraubenstruktur

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Publication number: DE202019101758U1
Application number: DE202019101758.9U
Authority: DE
Original assignee: Drawlin Ind Co Ltd; DRAWLIN INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: Drawlin Ind Co Ltd; DRAWLIN INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2029-03-28

Abstract

Schraubenstruktur, mit
einem Schraubenkopf (10), der zur Verbindung mit einem Werkzeug dient;
einem Schaft (20), der sich einteilig von dem Schraubenkopf (10) erstreckt, an der Außenseite ein Gewinde (21) aufweist und eine Mittelachse (A0) definiert; und
einem Bohrende (30), das einteilig an dem dem Schraubenkopf (10) gegenüberliegenden Ende des Schafts (20) ausgebildet ist, wobei das dem Schraubenkopf (10) zugewandte Ende des Bohrendes (30) als erstes Ende (31) und das dem Schraubenkopf (10) abgewandte Ende des Bohrendes (30) als zweites Ende (32) definiert ist, wobei sich das Bohrende (30) von dem ersten Ende (31) zu dem zweiten Ende (32) verjüngt und eine runde Kegelform hat, wobei das Bohrende (30) einen Kegelwinkel (θ1) besitzt, wobei der Kegelwinkel (θ1) 5 Grad bis 30 Grad beträgt, wobei ein Bohrkegel (33) am Ende des Bohrendes (30) ausgebildet ist und eine Bohrspitze (331) besitzt, wobei die Bohrspitze (331) nicht auf der Mittelachse (A0) liegt, wobei das Bohrende (30) eine große und eine kleine Spannut (34) besitzt, die sich bis zur Bohrspitze (331) des Bohrkegels (33) erstrecken, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten (34) und des Bohrkegels (33) zwei asymmetrische Bohrschneidekanten (35) ausgebildet sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten (35) mit der Bohrspitze (331) verbunden sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten (35) einen Winkel (θ2) einschließen, wobei der Winkel (θ2) der beiden Bohrschneidekanten (35) 60 bis 110 Grad beträgt, wobei, weil die Bohrspitze (331) nicht auf der Mittelachse (A0) liegt, die beiden Bohrschneidekanten (35) eine ungleiche Länge haben, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten (34) und des Bohrendes (30) zwei asymmetrische Schneidekanten (36) ausgebildet sind, wobei an der Verbindungsstelle des Bohrendes (30) und des Schafts (20) ein Führungsgewinde (37) vorgesehen ist, wobei das Führungsgewinde (37) von den beiden Spannuten (34) unterbrochen wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Schraubenstruktur, die eine Bohrschneidefunktion aufweist.
Stand der Technik
Eine Schraube ist ein gewöhnliches Befestigungselement. Üblicherweise ist eine Schraube zylinderförmig und besitzt ein Gewinde. Die Schraube kann durch das Gewinde mit dem Objekt verschraubt werden. Das Objekt muss ein dem Gewinde entsprechendes Schraubenloch besitzen, in das die Schraube gedreht wird. Die Schraube mit Bohrfähigkeit kann in das Objekt gebohrt werden, wenn das Objekt kein Schraubenloch besitzt.
Die Schraubenstruktur mit Bohrfähigkeit unterscheidet sich je nach Material des Objekts. Die Leichtgängigkeit der Spanabfuhr beim Eindrehen der Schraube wirkt sich direkt auf die Geschwindigkeit und das erforderliche Drehmoment der Verschraubung aus. Wenn die Konstruktion des Gewindes der Schraube selbst den Effekt der Spanabfuhr erreichen kann, ist die Bohrgeschwindigkeit hoch und das erforderliche Drehmoment klein. Umgekehrt ist der Widerstand stark, die Bohrgeschwindigkeit niedrig und das erforderliche Drehmoment groß.
1 und 2 zeigen eine herkömmliche Schraube mit Bohrfähigkeit. Die Schraube 90 weist einen Schraubenkopf 91, einen Schaft 92 und ein Bohrende 93 auf. Der Schraubenkopf 91 dient zur Verbindung mit dem Werkzeug. Der Schaft 92 erstreckt sich einteilig von dem Schraubenkopf 91 und besitzt ein Gewinde 921. Das Bohrende 93 ist einteilig an dem dem Schraubenkopf 91 gegenüberliegenden Ende des Schafts 92 ausgebildet und mit dem Gewinde 921 des Schafts 92 verbunden. Ein Bohrkegel 931 ist am Ende des Bohrendes 93 ausgebildet und besitzt eine Bohrspitze 9311. Die Bohrspitze 9311 liegt auf der Mittelachse des Schafts 20. Das Bohrende 93 bildet zwei symmetrische Spannuten 932, die sich bis zur Bohrspitze 9311 des Bohrkegels 931 erstrecken. An den Verbindungsstellen der beiden Spannuten 932 und des Bohrkegels 931 sind zwei symmetrische Bohrschneidekanten 933 gebildet. Die beiden Bohrschneidekanten 933 sind mit der Bohrspitze 9311 verbunden. An den Verbindungsstellen der beiden Spannuten 932 und des Bohrendes 93 sind zwei symmetrische Schneidekanten 934 ausgebildet. Wenn die Schraube in das Objekt gedreht wird, wird die Bohrspitze 9311 des Bohrendes 93 der Schraube 90 gegen die Oberfläche des Objekts gedrückt und somit positioniert. Der Schraubenkopf 91 der Schraube 9 wird in das Werkzeug gesteckt oder von dem Werkzeug festgeklemmt. Das Werkzeug treibt die Schraube 90 an, so dass die Bohrspitze 9331 in die Oberfläche des Objekts gebohrt wird. Nachdem die Bohrspitze 331 in die Oberfläche des Objekts gebohrt ist, führen die beiden symmetrischen Bohrschneidekanten 933 und die beiden symmetrischen Schneidekanten 934 die Bohr- und Schneidebewegung aus. Gleichzeitig werden die während des Bohrvorgangs erzeugten Späne entlang den Spannuten 932 von dem Bohrende 93 nach oben abgeführt. Anschließend wird das Gewinde 921 in das Objekt gedreht. Dann ist das Verschrauben der Schraube 90 abgeschlossen.
Die Bohrspitze 9311 der herkömmlichen Schraube 90 mit Bohrfähigkeit liegt auf der Mittelachse des Schafts 92. Die beiden Spannuten 932 sind symmetrisch angeordnet, so dass die Größe der beiden Spannuten 932 begrenzt ist. Wenn die Schraube 90 in das Objekt gedreht wird, ist die Spanabfuhr nicht reibungslos und ein großes Drehmoment erforderlich, so dass das Eindrehen der Schraube langsam und kraftaufwendig ist. Zudem kann die Schraube 90 leicht aufgrund eines übermäßigen Drehmoments brechen und aufgrund einer schlechten Spanabfuhr nicht vollständig in das Objekt gedreht werden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenstruktur zu schaffen, die die Späne reibungslos abführen kann und bei der das aufzubringende Drehmoment gering ist.
Technische Lösung
Die erfindungsgemäße Schraubenstruktur umfasst: einen Schraubenkopf, der zur Verbindung mit einem Werkzeug dient; einen Schaft, der sich einteilig von dem Schraubenkopf erstreckt, an der Außenseite ein Gewinde aufweist und eine Mittelachse definiert; und ein Bohrende, das einteilig an dem dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Ende des Schafts ausgebildet ist, wobei das dem Schraubenkopf zugewandte Ende des Bohrendes als erstes Ende und das dem Schraubenkopf abgewandte Ende des Bohrendes als zweites Ende definiert wird, wobei sich das Bohrende von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende verjüngt und eine runde Kegelform hat, wobei das Bohrende einen Kegelwinkel besitzt, wobei der Kegelwinkel 5 Grad bis 30 Grad beträgt, wobei ein Bohrkegel am Ende des Bohrendes ausgebildet ist und eine Bohrspitze besitzt, wobei die Bohrspitze nicht auf der Mittelachse liegt, wobei das Bohrende eine große und eine kleine Spannut besitzt, die sich bis zur Bohrspitze des Bohrkegels erstrecken, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten und des Bohrkegels zwei asymmetrische Bohrschneidekanten ausgebildet sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten mit der Bohrspitze verbunden sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten einen Winkel einschließen, wobei der Winkel der beiden Bohrschneidekanten 60 Grad bis 110 Grad beträgt, wobei, weil die Bohrspitze nicht auf der Mittelachse liegt, die beiden Bohrschneidekanten eine ungleiche Länge haben, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten und des Bohrendes zwei asymmetrische Schneidekanten ausgebildet sind, wobei an der Verbindungsstelle des Bohrendes und des Schafts ein Führungsgewinde vorgesehen ist, wobei das Führungsgewinde von den beiden Spannuten unterbrochen wird.
Die Erfindung stellt somit eine Schraubenstruktur bereit, die die Späne reibungslos abführen kann. Das aufzubringende Drehmoment ist gering. Das Eindrehen in das Objekt ist schnell und kraftsparend. Die Schraube kann nicht leicht aufgrund eines übermäßigen Drehmoments brechen. Die Schraube kann leicht und vollständig in das Objekt gedreht werden.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
2 zeigt eine Draufsicht der herkömmlichen Lösung,
3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 zeigt eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 zeigt eine weitere Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung,
7 zeigt eine noch weitere Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung,
8 zeigt eine Darstellung des Ausführungsbeispiels beim Eindrehen in ein Objekt und
9 zeigt eine weitere Darstellung des Ausführungsbeispiels beim Eindrehen in ein Objekt.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Wie in 3 bis 7 gezeigt ist, umfasst die erfindungsgemäße Schraubenstruktur einen Schraubenkopf 10, einen Schaft 20 und ein Bohrende 30.
Der Schraubenkopf 10 dient zur Verbindung mit einem Werkzeug.
Der Schaft 20 erstreckt sich einteilig von dem Schraubenkopf 10, weist an der Außenseite ein Gewinde 21 auf und definiert eine Mittelachse A0.
Das Bohrende 30 ist einteilig an dem dem Schraubenkopf 10 gegenüberliegenden Ende des Schafts 20 ausgebildet. Das dem Schraubenkopf 10 zugewandte Ende des Bohrendes 30 wird als erstes Ende 31 definiert. Das dem Schraubenkopf 10 abgewandte Ende des Bohrendes 30 wird als zweites Ende 32 definiert. Das Bohrende 30 verjüngt sich von dem ersten Ende 31 zu dem zweiten Ende 32 und hat eine runde Kegelform. Das Bohrende 30 besitzt einen Kegelwinkel θ1. Der Kegelwinkel θ1 beträgt 5 Grad bis 30 Grad (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Kegelwinkel θ1 des Bohrendes 30 15 Grad). Ein Bohrkegel 33 ist am Ende des Bohrendes 30 ausgebildet und besitzt eine Bohrspitze 331. Die Bohrspitze 331 liegt nicht auf der Mittelachse A0. Das Bohrende 30 besitzt eine große und eine kleine Spannut 34, die sich bis zur Bohrspitze 331 des Bohrkegels 33 erstrecken. An den Verbindungsstellen der beiden Spannuten 34 und des Bohrkegels 33 sind zwei asymmetrische Bohrschneidekanten 35 ausgebildet. Die beiden Bohrschneidekanten 35 sind mit der Bohrspitze 331 verbunden. Die beiden Bohrschneidekanten 35 schließen einen Winkel θ2 ein. Der Winkel θ2 der beiden Bohrschneidekanten 35 beträgt 60 Grad bis 110 Grad (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel θ2 der beiden Bohrschneidekanten 35 90 Grad). Weil die Bohrspitze 331 nicht auf der Mittelachse A0 liegt, haben die beiden Bohrschneidekanten 35 eine ungleiche Länge. An den Verbindungsstellen der beiden Spannuten 34 und des Bohrendes 30 sind zwei asymmetrische Schneidekanten 36 ausgebildet. An der Verbindungsstelle des Bohrendes 30 und des Schafts 20 ist ein Führungsgewinde 37 vorgesehen. Das Führungsgewinde 37 wird von den beiden Spannuten 34 unterbrochen.
Wenn die Schraube 1 in das Objekt 2 gedreht wird, wie in 8 und 9 gezeigt ist, wird die Bohrspitze 331 des Bohrendes 30 der Schraube 1 gegen die Oberfläche des Objekts 2 gedrückt und somit positioniert. Der Schraubenkopf 10 wird in das Werkzeug gesteckt oder von dem Werkzeug festgeklemmt. Das Werkzeug treibt die Schraube 1 an, so dass die Bohrspitze 331 in die Oberfläche des Objekts 2 gebohrt wird. Nachdem die Bohrspitze 331 in die Oberfläche des Objekts 2 gebohrt ist, führen die beiden asymmetrischen Bohrschneidekanten 35 und die beiden asymmetrischen Schneidekanten 36 die Bohr- und Schneidebewegung aus. Gleichzeitig werden die während des Bohrvorgangs erzeugten Späne entlang der asymmetrischen großen und kleinen Spannut 34 von dem Bohrende 30 nach oben abgeführt. Anschließend werden das Führungsgewinde 37 und das Gewinde 21 des Schafts 20 in das Objekt 2 gedreht. Dadurch ist das Eindrehen der Schraube 1 schnell und kraftsparend.
Die Struktur des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels hat die folgenden Vorteile:
Bei der Erfindung liegt die Bohrspitze 331 nicht auf der Mittelachse A0. Das Bohrende 30 hat eine runde Kegelform. Die beiden Spannuten 34, die beiden Bohrschneidekanten 35 und die beiden Schneidekanten 36 sind asymmetrisch. Die beiden Spannuten 34 haben eine unterschiedliche Größe. Der Kegelwinkel θ1 des Bohrendes 30 beträgt 5 Grad bis 30 Grad. Der Winkel θ2 der beiden Bohrschneidekanten 35 beträgt 60 Grad bis 110 Grad, so dass beim Eindrehen der Schraube 1 in das Objekt 2 die Späne reibungslos abgeführt werden können. Das aufzubringende Drehmoment ist gering. Das Eindrehen in das Objekt 2 ist schnell und kraftsparend. Die Schraube 1 kann nicht leicht aufgrund eines übermäßigen Drehmoments brechen. Die Schraube 1 kann leicht und vollständig in das Objekt 2 gedreht werden, so dass die Zweckmäßigkeit der Schraube erhöht wird.
Bezugszeichenliste

Im Stand der Technik

90

Schraube

91

Schraubenkopf

92

Schaft

921

Gewinde

93

Bohrende

931

Bohrkegel

9311

Bohrspitze

932

Spannut

933

Bohrschneidekante

934

Schneidekante
Bei der Erfindung

1

Schraube

2

Objekt

10

Schraubenkopf

20

Schaft

21

Gewinde

30

Bohrende

31

erstes Ende

32

zweites Ende

33

Bohrkegel

331

Bohrspitze

34

Spannut

35

Bohrschneidekante

36

Schneidekante

37

Führungsgewinde

A0

Mittelachse

θ1

Kegelwinkel

θ2

Winkel

Claims

Schraubenstruktur, mit einem Schraubenkopf (10), der zur Verbindung mit einem Werkzeug dient; einem Schaft (20), der sich einteilig von dem Schraubenkopf (10) erstreckt, an der Außenseite ein Gewinde (21) aufweist und eine Mittelachse (A0) definiert; und einem Bohrende (30), das einteilig an dem dem Schraubenkopf (10) gegenüberliegenden Ende des Schafts (20) ausgebildet ist, wobei das dem Schraubenkopf (10) zugewandte Ende des Bohrendes (30) als erstes Ende (31) und das dem Schraubenkopf (10) abgewandte Ende des Bohrendes (30) als zweites Ende (32) definiert ist, wobei sich das Bohrende (30) von dem ersten Ende (31) zu dem zweiten Ende (32) verjüngt und eine runde Kegelform hat, wobei das Bohrende (30) einen Kegelwinkel (θ1) besitzt, wobei der Kegelwinkel (θ1) 5 Grad bis 30 Grad beträgt, wobei ein Bohrkegel (33) am Ende des Bohrendes (30) ausgebildet ist und eine Bohrspitze (331) besitzt, wobei die Bohrspitze (331) nicht auf der Mittelachse (A0) liegt, wobei das Bohrende (30) eine große und eine kleine Spannut (34) besitzt, die sich bis zur Bohrspitze (331) des Bohrkegels (33) erstrecken, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten (34) und des Bohrkegels (33) zwei asymmetrische Bohrschneidekanten (35) ausgebildet sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten (35) mit der Bohrspitze (331) verbunden sind, wobei die beiden Bohrschneidekanten (35) einen Winkel (θ2) einschließen, wobei der Winkel (θ2) der beiden Bohrschneidekanten (35) 60 bis 110 Grad beträgt, wobei, weil die Bohrspitze (331) nicht auf der Mittelachse (A0) liegt, die beiden Bohrschneidekanten (35) eine ungleiche Länge haben, wobei an den Verbindungsstellen der beiden Spannuten (34) und des Bohrendes (30) zwei asymmetrische Schneidekanten (36) ausgebildet sind, wobei an der Verbindungsstelle des Bohrendes (30) und des Schafts (20) ein Führungsgewinde (37) vorgesehen ist, wobei das Führungsgewinde (37) von den beiden Spannuten (34) unterbrochen wird.
Schraubenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (θ1) des Bohrendes (30) vorzugsweise 15 Grad beträgt.
Schraubenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (θ2) der beiden Bohrschneidekanten (35) vorzugsweise 90 Grad beträgt.