DE2157212C2

DE2157212C2 - Schraube mit selbstschneidendem Kopf

Info

Publication number: DE2157212C2
Application number: DE19712157212
Authority: DE
Inventors: George Alfred Braisby Noble Park Austin; Mark Edmond Moorabbin Kelleher
Original assignee: WA Deutsher Pty Ltd
Current assignee: WA Deutsher Pty Ltd
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1971-11-18
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE2157212A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube mit selbstschneidendem Kopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartig ausgebildete Schraube ist aus der US-PS 27 64 053 bekannt. Bei dieser bekannten Schraube sind die Ausnehmungen als durch den Kopf der Schraube hindurchlaufender Schiit/ ausgebildet. Fs ist offensichtlich, daß durch diesen Schlitz der Schraubenkopf eine wesentliche Schwächung erfährt, und zwar insbesondere dann, wenn noch weitere Schlitze im Kopf vorgesehen wären, um die beim Einschrauben der Schraube an den Schneidkanten auftretenden Kräfte gleichmäßig auf den Schraubenkopf zu verteilen.

Es sind ferner Schrauben mit selb.stschneidendcin Konf bekannt, bei denen sich die Ausnehmungen zur Aufnahme und Abführung der Späne an der Unterseite des Kopfes befinden und sich nicht durch die Oberseite desselben hindurcherstrecken. Derartige Schrauben sind beispielsweise in den GB-PS 6 02 614 und 9 72 653 5owie der DE-GM 18 87 998 beschrieben. Diese Schrauben haben den Nachteil, daß sich beim Einschneiden des Schraubenkopfes in das Werkstück die von den Schneidkanten angetrennten Späne zwar in den Ausnehmungen sammeln, diese Ausnehmungen jedoch ίο nicht verlassen können. Die Spanabfuhr ist daher behindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der eine einwandfreie Spanabfuhr gewährleiste·, ist, der Kopf jedoch durch eine Anordnung der Ausnehmungen nur eine möglichst geringe Schwächung erfährt

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Schraube der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schraube werden die gebildeten Späne von der zwischen der führenden Fläche und der nachfolgenden Fläche gebildeten Vertiefung aufgenommen und innerhalb dieser Vertiefung zu der Ausnehmung im radial äußeren Bereich geführt, 30 daß eine einwandfreie Spanabfuhr gewährleistet ist, ohne daß der Schraubenkopf eine zu starke Schwächung erfährt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegen-Standes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Schraubc mit sclbstschneidendem Kopf;

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1; und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2. Die in den Zeichnungen gezeigte Schraube umfaßt einen Schaft 1 mit einem angespitzten Eintrittsende 2 und einem Kopf 3. Der Schaft 1 ist mit einem einfachen selbstschncidenden Gewinde 5 versehen. Das angespitzte Ende weist Schneidzähne auf zum Hineinbohren eines Loches in ein Werkstück, in welches das Gewinde auf dem Schaft einzuschneiden ist. De;· Kopf 3 ist an seinem äußersten Ende im wesentlichen flach und mit einer Ausnehmung (nicht gezeigt) zum Angriff eines Schraubenziehers versehen.

F i g. 2 zeigt die Lage der Schneidkanten 11 auf der Unterseite des Kopfes 3. Die Schneidkanten 11 erstrekken sich jeweils von einem Punkt 20 in der Nähe des Schaftes nach außen zu einem Punkt 21 in der Nähe des äußersten Umfangrandes des Kopfes 3. Die Schneidkanten 11 liegen tangential zu einem Grundkreis 15, der 55 die Schnittlinie eines konischen Schaftabschnitts 23 mit der Unterseite des Kopfes 3 darstellt. Der konische Schaflabschnitt 23 bildet an dem Kopfende des Schaftes 1 eine Verdickung, um einen Ausgleich für die Ausnehmung zum Angriff des Schraubenziehers vorzusehen. ho Die Schneidkanten »1 sind um einen Winkel von relativ zueinander versetzt, und jede Schneidkante überschneidet sich mil benachbarten Schneidrändern an den Punkten 20. Die Tiefe der Schneidkanten 11 nimmt von Null an den Punkten 20 bis auf einen Höchstwert an b·, den Punkten 21 zu. Die Schneidkanten Il haben einen negativen Neigungswinkel A (Freiwinkel) von 0 bis an der führenden !lache 30 und einen Neigungswinkel B (Spanvvinkcl) von 11° bis 1 3" 3η da- nachfolgenden Fla-

ehe 31 (siehe F i g. 3). Um den Umfang des Kopfes her um sind Ausnehmungen 35 vorgesehen, die die Entfernung von Schleifstaub und Metallspänen von den Schneidkanten ermöglichen.

I m Gebrauch wird die Schraube gegen ein Werkstück gesetzt und mit Hilfe des Schraubenziehers eingedreht. Die Schneidkanten an dem angespitzten Ende bohren ein Loch in das Werkstück, in das das Gewinde des Schaftes eingreift und selbst schneidet. Nachdem die Schraube über die Länge des Schaftes in das Werkstück eingeschraubt worden ist, kommen die Schneidkanten 11 unterhalb des Kopfes mit der Oberfläche des Werkstücks in Eingriff. Das fortgesetzte Drehen der Schraube führt zum Einschneiden einer Ausnehmung in das Werkstück, in die sich der Kopf der Schraube eingräbt.

Bei der beschriebenen Kopfschraube können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, da der Schaft eine beliebige Anzahl von Gewindegängen (die nicht unbedingt selbstschneidend sein müssen) und der Schraubenschaft anders ausgebildete Enden zum Eintritt ins Werkstück aufweisen kann. Ferner kann der Kopf jede beliebige praktisch akzeptable Anzahl von Schneidkanten besitzen und muß nicht unbedingt die offenbarte Anzahl aufweisen. Auch können die Schneidkanten anstatt geradlinig gebogen oder verzahnt oder von irgendeiner anderen Form sein. Die Schneidkanten können ferner, anstatt tangential zum Grundkreis zu liegen, diesen auch in einen beliebigen Winkel überschneiden. Es ist auch möglich, daß die Schneidkanten sich nicht mit benachbarten Schneidkanten überschneiden. Außerdem kann die Unterseite des Kopfes konisch ausgebildet sein. In diesem Falle sind die Schneidkanten vorzugsweise so beschaffen, daß sie eine konische Ausnehmung ausschneiden.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Schraube mit selbstschneidendem Kopf, der auf seiner Unterseite mit Schneidkanten versehen ist, die beim Einschrauben der Schraube in ein Werkstück mit diesem in Eingriff treten und einen zur Aufnahme des Schraubenkopfes dienenden Hohlraum einschneiden, wobei die Schneidkanten jeweils von einer führenden Fläche, die sich etwa parallel zu einer durch die Schraubenachse verlaufenden Ebene erstreckt, und einer nachfolgenden Fläche gebildet werden und wobei jeder Schneidkante eine sich durch die Oberseite des Kopfes erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme und Abführung von Spänen zugeordnet ist und sich die Schneidkanten in einer etwa senkrecht zur Schraubenachse verlaufenden gemeinsamen Ebene erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die nachfolgenden Flächen (31) zu der gemeinsamen Ebene der Schneidkanten (11) geneigt angeordnet sind und unter Bildung von sich radial nach außen erweiternden Ausnehmungen gegen die führende Fläche (30) der nächst folgenden Schneidkante stoßen und daß sich diese Ausnehmungen nur im radial äußeren Bereich (35) durch die Oberseite des Kopfes (3) hindurcherstrecken.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachfolgenden Flächen (31) einen Neigungswinkel (B) von 11° bis 13° zu der gemeinsamen Ebene der Schneidkanten (U) aufweisen.

3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die führenden Flächen (30) einen negativen Neigungswinkel (A) von 0° bis 4° zu der senkrecht zur Schraubenachse verlaufenden Ebene aufweisen.

4. Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneidkanten (11) im wesentlichen tangential zu einem koaxial zur Schraubenachse liegenden Kreis (15) erstrecken.

5. Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einander angrenzende Schneidkanten (11) sich unter einem Winkel von etwa 45° schneiden.

6. Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (23) des Kopfes (3) konisch ausgebildet ist und daß die Schneidkanten (11) so beschaffen sind, daß sie eine konische Ausnehmung schneiden können.