DE2132755A1 - TIN SCREW - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE
DipWng.WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM FLORACK. Dipl-Ing. RUDOLF KNAUF PATENT LAWYERS
DipWng. WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM FLORACK. Dipl-Ing. RUDOLF KNAUF
4 Düsseldorf, Schumannstraee 97 4 Düsseldorf, Schumannstraee 97
BLECHSCHRAUBETIN SCREW
Die Erfindung betrifft eine Blechschraube zum Verbinden von Bauteilen mit einem Peinblech, bei denen das Gewinde zur Schraubenspitze hin einen Gewindegang größter Steilheit besitzt.The invention relates to a self-tapping screw for connecting components with a metal sheet, in which the thread for Screw tip has a thread turn of the greatest steepness.
Die Hontage von Blechen mit Blechschrauben bereitet Schwierig- μ keiten, wenn das unterste Blech relativ dünn ist, d.h., wenn seine Dicke geringer oder nur wenig größer ist als die Ganghöhe der Schraube. In solchen Fällen ist das Einschraubmoment sehr klein und es ergibt sich kein ausgebildetes Mutterngewinde, sondern im wesentlichen lediglich eine Verformung des dünnen Bleches zwischen zwei Gewindegängen der Schraube. Infolgedessen sind die Überdrehmomente sehr gering, unter Umständen sogar kleiner als das Einschraubmoment, so daß ein überdrehen des Mutterngewindes unter Umständen bereits in der Zone des Gewindeauslaufs stattfindet, und kein Anzugsmoment mehr erzeugt werden kann. In der Regel sind bei solchen Verbindungen die Anzugsmomente so klein, daß man vielfach von Montagen mit Blechschrauben abgesehen hat. M The Hontage of sheet metal tapping screws prepares difficulties μ speeds, when the bottom plate is relatively thin, that is, when its thickness is less than or only slightly greater than the pitch of the screw. In such cases, the screwing-in torque is very small and there is no formed nut thread, but essentially only a deformation of the thin sheet between two threads of the screw. As a result, the overtightening torques are very low, in some cases even smaller than the screwing-in torque, so that overtightening of the nut thread may already take place in the zone of the thread run-out and no tightening torque can be generated. As a rule, the tightening torques in such connections are so small that assembly with self-tapping screws has often been avoided. M.
Zur Lösung dieses seit langem bekannten Problems hat man z. B. vorgeschlagen, ein gebördeltes Kernloch zu schaffen, um in der somit vergrößerten Materialdicke ein Gewinde zu erzeugen. Ferner hat man vorgeschlagen, zusätzliche Gegenelemente, wie Federmuttern, zu verwenden.To solve this long-known problem one has z. B. proposed to create a flanged core hole in order to produce a thread in the thus increased material thickness. Further it has been proposed to use additional counter elements, such as spring nuts.
Ferner sind Blechschrauben bekannt, die zwei verschiedene GewindeSelf-tapping screws are also known which have two different threads
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besitzen. Bei der Schraube nach der Offenlegungsschrift 1 920 693 hat das Gewinde des oberen, an den Schraubenkopf anschließenden Abschnitts einen größeren Außendurch- · messer als das Gewinde des unteren Abschnitts. Dadurch wird beim Einschrauben ein zusätzliches Moment erzeugt, sobald der obere Abschnitt in das durch das Gewinde des unteren Abschnitts geformte Mutterngewinde gedreht xiird. Diese Schraube hat jedoch keine Sicherung gegen eine unerwünschte Lockerung; sobald die Schraube aus irgendeinem Grund gelockert worden ist, kann sie sich ohne Widerstand selbsttätig lösen.own. In the case of the screw according to laid-open specification 1 920 693, the thread of the upper section adjoining the screw head has a larger outer diameter. knife than the thread of the lower section. This creates an additional moment when screwing in, as soon as the upper section is rotated into the nut thread formed by the thread of the lower section. However, this screw has no protection against undesired loosening; as soon as the screw for any If the reason has been loosened, it can loosen automatically without resistance.
Bei einer ähnlich wirkenden Schraube nach der deutschen Patentschrift 480 449 ist das Gewinde des unteren, der Schraubenspitze benachbarten Abschnitts mit einer Furche versehen, die zur Schraubenspitze hin tiefer wird, so daß der Außendurchmesser des Gewindes in dem unteren Abschnitt zur Spitze hin abnimmt.In a similarly acting screw according to German Patent 480 449, the thread of the lower, the Provided screw tip adjacent section with a groove that becomes deeper towards the screw tip, so that the outer diameter of the thread in the lower portion decreases towards the tip.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daring, eine Blechschraube der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, an den zu verbindenden Teilen ein erhöhtes Anzugsmoment zu placieren, die ferner.gegen unbeansichtigtes Lösen gesichert und außerdem praktisch.ohne zusätzlichen Aufwand herstellbar ist.The object of the invention is daring to provide a sheet metal screw of the type mentioned at the beginning, which makes it possible to To place an increased tightening torque on the parts to be connected, which also secured against unintentional loosening and also can be produced in a practical manner without additional effort.
Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Gewinde zur Schraubenspitze hin mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Gewindegänge besitzt, deren Steilheit um 10 - 45$ größer ist als die konstante Steilheit des übrigen Gewindes.Vor allem aus herstellungstechnischen Gründen ist vorzugsweise der Plankenwinkel beim weniger steilen Gewinde kleiner als beim steileren Gewinde. Der Außendurchmesser und/oder auch der Kerndurchmesser können beim weniger steilen Gewinde wenig größer sein als beim steileren Gewinde. ^ .-,,...This is achieved according to the invention in that the thread towards the screw tip is at least two, preferably has at least three thread turns, the steepness of which is 10 - 45 $ greater than the constant steepness of the rest of the thread. Mainly for manufacturing reasons, the plank angle is preferably less steep thread smaller than the steeper thread. Of the The outer diameter and / or the core diameter can be slightly larger with the less steep thread than with the steeper thread. ^ .- ,, ...
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Zur Erhöhung des Anzugsmoment©s kann der Schraubenkopf an der Unterseite mit Warzen, Zähnen oder einer im wesentlichen radialen Riffelung versehen sein. Auf der Unterseite des Schraubenkopfes kann eine umlaufende Hohlkehle vorgesehen sein. Ferner kann der übergang vom Schraubenschaft zum Schraubenkopf trompetenartig oder kegelförmig ausgebildet sein.The screw head can be used to increase the tightening torque be provided on the underside with warts, teeth or a substantially radial corrugation. On the A circumferential groove can be provided on the underside of the screw head. Furthermore, the transition from The screw shaft to the screw head can be designed in the shape of a trumpet or a cone.
Die Verbindung eines Feinbleches mit einem am Schraubenkopf anliegenden Teil mittels einer Blechschraube gemäß der Erfindung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß das Gewinde mit der kleineren Ganghöhe vom Schraubenkopf aus μ gesehen dicht hinter dem Feinblech endet, und daß an dieser Stelle das Gewinde größerer Ganghöhe beginnt. Die erfindungsgemäße Schraube wird mit besonderem Vorteil für solche Verbindungen eingesetzt, bei denen die Dicke des Feinbleches kleiner oder höchstens wenig größer ist als die Ganghöhe des Gewindes der kleineren Ganghöhe. Vorzugsweise ist diese Ganghöhe das 0,5 bis 2fache der Blechdicke.The connection of a sheet metal with a part resting on the screw head by means of a self-tapping screw according to the invention is preferably designed so that the thread with the smaller pitch from the screw head μ ends just behind the sheet metal, and that the thread of the larger pitch begins at this point. The screw according to the invention is used with particular advantage for those connections in which the thickness of the thin sheet is smaller or at most slightly larger than the pitch of the thread of the smaller pitch. This pitch is preferably 0.5 to 2 times the sheet metal thickness.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blechschraube wird eine Gewinderollbacke vorgeschlagen, die aus zwei, den beiden verschieden steilen Gewinden der Schraube entsprechenden, miteinander verschraubten Rollbackenteilen besteht. ' M To produce the sheet metal screw according to the invention, a thread rolling jaw is proposed, which consists of two rolling jaw parts screwed together, corresponding to the two differently steep threads of the screw. ' M
In der Zeichnung ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.In the drawing, the invention is illustrated by exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schraube in Ansicht.Fig. 1 shows a screw according to the invention in view.
."> Fig. 2 zeigt einen Teil des Schaftes der Schraube in. "> Fig. 2 shows part of the shaft of the screw in
vergrößertem Maßstab.
Fig. 3-6 zeigen in Teilansicht andere Ausführungsbeispiele.enlarged scale.
3-6 show other exemplary embodiments in partial view.
Fig. 7+8 zeigen Blechschraubenverbindungen gemäß der Erfindung .7 + 8 show self-tapping screw connections according to the invention .
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Pig. 9 zeigt ein Werkzeug zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schraube.Pig. 9 shows a tool for producing the inventive Screw.
In Fig. 1 ist mit 1 der Schraubenkopf, mit 2 der obere Schaftabschnitt, mit 3 der untere Schaftabschnitt und mit 4 die Schraubenspitze bezeichnet. Der untere Schaftabschnitt 3 ist mit einem üblichen, beispielsweise der Norm entsprechenden Blechschraubengewinde versehen. Das Gewinde besteht aus mehreren Gängen und erstreckt sich bis in die Spitze 4 hinein. Die Ganghöhe des Gewindes in diesem Abschnitt ist mit P1 bezeichnet. Das Gewinde des Schaftabschnittes 2 hat eine um etwa 20$ kleinere Steigung pQ. Die beiden Gewinde sind gleichsinnig und gehen ineinander über.In Fig. 1, 1 denotes the screw head, 2 denotes the upper shaft section, 3 denotes the lower shaft section and 4 denotes the screw tip. The lower shaft section 3 is provided with a conventional self-tapping screw thread, for example corresponding to the standard. The thread consists of several turns and extends into the tip 4. The pitch of the thread in this section is denoted by P 1. The thread of the shaft section 2 has a pitch p Q that is about 20 $ smaller. The two threads are in the same direction and merge into one another.
Für die Herstellung des Schaftabschnittes 2, in dem die Gewindegänge enger beieinander liegen, ergibt sich ein größerer Materialbedarf pro Längeneinheit als für die Herstellung des Abschnittes 3. Zum Ausgleich ist, wie Fig. 2 zeigt, der Flankenwinkel des weniger steilen Gewindes des Abschnitts 2 entsprechend kleiner als der Flankenwinkel im Abschnitt 3. Es kann sogar vorteilhaft sein, den Flankenwinkel noch weiter zu verkleinern und das zusätzlich eingesparte Volumen zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers und/oder des Kerndurchmessers zu verifenden. Allerdings muß sich insbesondere die Vergrößerung des Kerndurchmessers in Grenzen halten, damit keine unerwünschten Reibungskräfte an den Wandungen der Kernbohrung entstehen. Bei der Schraube gemäß Fig. 2 hat das Gewinde im Schaftabschnitt 3 einen Flankenwinkel von 60° und das Gewinde im Schaftabschnitt 2 einen Flankenwinkel von nur 45°. Der Außendurchmesser dQ ist im Schaftabschnitt 2 ein wenig größer'als der Außendurchmesser Cl1' im Schaftabschnitt 3. Der Kerndurchmesser d ist auf der ganzen Länge des Schaftes konstant.For the production of the shaft section 2, in which the threads are closer together, there is a greater material requirement per unit of length than for the production of the section 3. To compensate, as shown in FIG. 2, the flank angle of the less steep thread of the section 2 is corresponding smaller than the flank angle in section 3. It can even be advantageous to reduce the flank angle even further and to use the additionally saved volume to increase the outer diameter and / or the core diameter. However, the enlargement of the core diameter in particular must be kept within limits so that no undesirable frictional forces arise on the walls of the core bore. In the case of the screw according to FIG. 2, the thread in the shaft section 3 has a flank angle of 60 ° and the thread in the shaft section 2 has a flank angle of only 45 °. The outside diameter d Q in the shaft section 2 is a little larger than the outside diameter Cl 1 'in the shaft section 3. The core diameter d is constant over the entire length of the shaft.
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BAD ORIGfNAtORIGINAL BATHROOM
Bei der Schraube gemäß Pig, 3 ist die Unterseite des Schraubenkopfes 1 mit Warzen 5 versehen. Statt der !■Jarzen können auch andere scharfkantige Unebenheiten vorhanden sein, die beispielsweise die Form von Zähnen oder Riffeln haben können.In the case of the screw according to Pig, 3, the underside of the screw head 1 is provided with lugs 5. Instead of the ! ■ Jarzen can also produce other sharp-edged bumps be present, which can be in the form of teeth or corrugations, for example.
An der Unterseite des Schraubenkopfes 1 der Pig. 4 ist unmittelbar am Schaft eine umlaufende Hohlkehle 6 vorgesehen, die es ermöglicht, den Gewindeauslauf 7 bis fast zum Schraubenkopf hin auszudehnen, während er in der Regel eine Größe hat, die gleich einem erheblichen Teil der GewindeSteigung ist.On the underside of the screw head 1 the Pig. 4 is a circumferential groove 6 directly on the shaft provided, which makes it possible to extend the thread runout 7 almost to the screw head while it usually has a size that is equal to a considerable part of the thread pitch.
Gemäß Pig, 5 und Pig, 6 ist der übergang vom Schraubenschaft zum Schraubenkopf trompetenartig bzw. kegelförmig ausgebildet.According to Pig, 5 and Pig, 6 the transition is from the screw shaft designed like a trumpet or cone to the screw head.
Bei der in Pig. 7 dargestellten Verbindung zweier dünner Bleche 12 und 13 mittels einer Blechschraube ist. das obere Blech 13 mit einem Loch versehen, dessen Durchmesser üblicherweise größer ist als der Außendurchmesser der Schraube. Das untere Blech 12 hat ein Loch, dessen Durchmesser in üblicher Weise nur geringfügig größer ist als der Kerndurchmesser der Schraube. In der Wandung dieses Loches erzeugt die Schraube beim Einschrauben zunächst ein oaagewinde, das dem steileren Gewinde des Abschnitts 3 entspricht. Beim weiteren Einschrauben formt der Abschnitt 2 der Schraube dies in ein dem Abschnitt entsprechendes, weniger steiles Mutternochraubengewinde um. Nach völlig eingeschraubter Schraube ller;t die Grenze zwischen den Abschnitten 2 und 3 der Schraube etwas unterhalb der unteren Ebene des Peinbleches 12,In Pig. 7 is the connection of two thin sheets 12 and 13 by means of a self-tapping screw. the Upper plate 13 is provided with a hole, the diameter of which is usually larger than the outer diameter the screw. The lower plate 12 has a hole, the diameter of which is usually only slightly larger than the core diameter of the screw. The screw generates in the wall of this hole when it is screwed in first an oaagewinde, which corresponds to the steeper thread of section 3. When screwing in further the section 2 of the screw forms this into a less steep nut screw thread corresponding to the section around. After the screw is fully screwed in, the boundary between sections 2 and 3 of the Screw a little below the lower level of the Peinbleche 12,
Die Pig. 9 unterscheidet sich von der Pig. 7 nur dadurch, daß der Bauteil 14 eine größere Dicke hat als der Bauteil 13 der Pig. 7.The Pig. 9 is different from the Pig. 7 only by that the component 14 has a greater thickness than the component 13 the Pig. 7th
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BAD ORIGINAL ~BATH ORIGINAL ~
Der Bauteil, an dem mittels der Blechschraube ein Feinblech angeschraubt xtfird, kann natürlich auch aus mehreren Teilen bestehen. Die Blechschraube kann einen beliebigen Kopf haben und kann als selbstbohrende Schraube ausgebildet sein.The component to which a sheet metal is screwed by means of the self-tapping screw can of course also be made from consist of several parts. The self-tapping screw can have any head and can be self-drilling Be formed screw.
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