DE2243707A1 - Material aufdornende und gewinde schneidende schraube - Google Patents

Description

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TElEGH. NEGEDAPATENT MÜNCHEN

8501 ¥eet Hig£ine Road Chicago. Illiaoi« 60631/USA

imd; Gewinde schneidende Scnpaube

Die lirfindung t>et«i!ifft eine Material aufdornende und Gewinde aeha-eläeüjäe Schraube mit einen Gewindeschaft, der an einen Jä&de einen Kapf aufweist ►

Es ist ein wesentlicher Zweck der Erfindung, eine Schraube der zuvor erwähnten Art zu schaffen, bei der das Einschrauben in ein gelochtes Blech wesentlich erleichtert ist.

Mehr im speziellen soll eine einzigartige und verbesserte aufdornende und/oder Gewinde schneidende Schraube geschaffen werden, die ein neuartiges Eintrittsende aufweist, durch das das erforderliche Drehmoment zum An ziehen der Schraube

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in einem gelochten Werkstück stark reduziert wird.

ff och spezieller gesagt, soll mit der Erfindung eine nemartige und praktisch aufdornende und/oder Gewinde schneidend« Schraube geschaffen werden, mit der das Aufdornen des Blechmaterials in der Umgebung des die Schraube aufnehmenden Boches sehr erleichtert wird, wobei ein axial gerichteter Hand gebildet werden soll, in den nachfolgend das Gewinde eingeschnitten wird.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung eine aufdornende und/oder Gewinde schneidende Sehraube der zuvor erwähnten Art zu schaffen, bei der der neuartige, das Werkstückmaterial aufdornende Abschnitt der Schraube wirtschaftlich durch aaltverfozBung od. dgl. herstellbar ist.

Nachfolgend sollen einige Ausführungsbeispiele dee JSrfindungsgegenstandes an Hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. werden} es zeigent

fig. 1 eine perspektivische Aneicht einer Material aufdornenden und/oder Gewinde schneidenden Schraube gemäß der Erfindung!

Pig. 2 einen teilweisen Aufriß dee unteren lindes der In ilg. 1 gezeigten Schraube, wenn sie anfänglich in eine Werkstücköffnung eingesetzt wirdι

Flg. 3 eine ähnliche Ansicht wie flg. 2, in der die

Schraube jedoch weiter In das Bleohwerkstück eingearbeitet ist, um die Bildung des axial gerichteten Randes einzuleiten!

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Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Hg. 3, in der die Schraube die Bildung des axial gerichteten Randes, fertiggestellt und das Innengewinde darin geschnitten hat;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht des Eintrittsendes der Schraube, die mit einem neuartigen, konischen Aufdornende gemäß der Erfindung versehen ist;

Fig. 6 eine Ansicht der in Fig. 5 gezeigten Schraube von unten gesehen, wobei die gestrichelten Linien A, B, C und D^ den unrunden Querschnitt des konischen Aufdornabschnitts darstellen, gesehen entlaneden entsprechenden Querschnitt linien A, B, C und D in Fig. 5;

Fig. 7-9 in schematischer Darstellung, die von dem unrunden Querschnitt A eJogenommene Stellung, wenn die Schraube in Richtung des Pfeiles gedreht wirdι

Fig. 10 einen Teilaufriß des unteren Jöintrittsendes einer abgewandelten Ausführungsform der Gewinde schneidenden Schraube, die mit einem Führungszapfen in Form eines Bohrers versehen ist;

Fig. 11 einen Aufriß ähnlich der üig. 10 von rechts derselben gesehen; und

Fig. 12 eine von unten gesehene Ansicht der in Fig. 11 gezeigten Schraube.

gleiche Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen für Teile gleiche Bezugsziffern in allen Figuren verwendet sind.

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Sine Ausfuhrungsform zeigt eine im ganzen mit 14/Hewinde schneidende Schraube, die einen Schaft 16 und einen am einen finde angeordneten Kopf 18 aufweist. Der Schaft 16 besteht aus einem Gewindeabschnitt 20 und einem zylindrischen Jüintrittsführungszapfen 22 kleineren Durchmessers. Der Gewindeabschnitt 20 und der J?ührungszapfen 22 sind koaxial ausgerichtet.

Zwischen dem lüintrittsende des Gewindeabschnitts 20 und dem ii'ührungszapfen 22 ist ein konischer, Werkstoff verdrängender Abschnitt 24 vorgesehen. UJs wird besonders auf die Tatsache hingewiesen, daß die mittlere Achse des konischen Abschnitts 24 nicht mit der gemeinsamen Achse des Gewindeabschnitts 20 und des iXihrungs zapf ens 22 zusammenfällt. In ü'ig. 5 ist die Achse des Werkstoff verdrängenden konischen Abschnitts 24 mit 26 und die gemeinsame Achse des Gewindeabschnitts 20 und des Führungszapfens 22 mit 28 bezeichnet. Der konische Abschnitt 24 ist ferner unrund, nämlich im wesentlichen im Querschnitt elliptisch, wie dies in gestrichelten Linien A, B, C und D in ü'ig. 6 dargestellt ist, wobei die Linien A, B, C und D der ü'ig. 5 entsprechende (Querschnitte nach diesen Buchstaben darstellen.

In JiIg. 2 ist die Schraube 14 zu Beginn des Eintritts in ein in einem Blech 32 vorgesehenen Loch 30 gezeigt. J?ig. 2 zeigt außerdem ein .Blech ?4, das durch den Schraubenkopf 18 gegen das Blech 32 geklemmt werden soll. Das Loch 30 kann durch Stanzen oder sonstwie im Blech 32 gebildet sein. Wenn eine Drehung und ein axialer Druck auf die Schraube 14 ausgeübt wird, wird anfangs Material des JBlechea 32 in axialer Kichtung flanschförmig verdrängt (Jf'ig.3). In JbIg. 4 ist der aufgedornte

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axiale flansch 36 fertiggestellt, wobei sich die Gewindegänge des Gewindeabschnitts 20 des Schaftes eingedrückt und komplementäre Gewindegänge entlang der innenwand des aufgedornten Flansches gebildet haben, inirch wei-teus Drehung· der Schraube kann die Klemmflache des Kopfes 18 in Anlage an das Werkstück 34 gebracht werden*

Um die Wirkungsweise der ü'läche des konischen Abschnitts 24 bei der Bildung des aufgedornten Flansches 36 besser verständlich zu machen, wird auf die schematischen Darstellungen in den JJlg. 7-9 Bezug genommen. Diese Ansichten sind vom Kintritt sende der Schraube her gesehen, wenn sie im Werkstück in der durch den Richtungspfeil 38 angezeigten JÜchtung gedreht wird, as sei angenommen, daß der in JrLg. 7 gezeigte Querschnitt dem der gestrichelten ϋΌπα A der JiIg. 6 entspricht, die einen tiDopfei- oder eiförmigen Umfang hat. Wie in den iigk 7-9 gezeigt, wirken die Verdrängungskräfte in gegenüberliegenden Zonen kleinerer und größerer fiadien, die mit 41 bzw. 43 gezeichnet sind. Während der Drehung der Schraube in der durch den Richtungspfeil angegebenen üichtung werden Verdrängungskräfte durch die begrenzte Zone 41 auf das Werkstück ausgeübt, wobei die Zonen 40 und 42 außer eingriff mit dem Werkstück sind. Die Zone 43 hat eine größere Berührung mit dem Werkstück und wirkt als Gegenlager zu der Material verdrängenden begrenzten Oberflächenzone 41. Bei dieser begrenzten Berührungszone zwischen dem Umfang des konischen Abschnitts 24 und dem Werkstück werden die auf die Schraube auszuübenden Drehkräfte im Vergleich zu bekannten Gewinde schneidenden Schrauben stark reduziert. Die j?ig. 8 und 9

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- 6 BAD

zeigen die aufeinanderfolgenden Stellungen, die die konische Ji'läche 24 des unrunden oder eiförmigen Querschnitts einnimmt, wenn die Schraube aus der in Fig. 7 gezeigten Stellung in die in jflg. 9 gezeigte stellung gedreht wird. Der vorstehend beschriebene progressive, begrenzte Singriff der Jflächenzone 41 mit dem Werkstück wird ebenfalls durch die unrunden oder im wesentlichen ell-iptischen flächen erzielt, die durch die Querschnitte B, C, und D bestimmt sind. Der konische Abschnitt ist mit Gewindesegmenten oder teilweisen Gewindegängen 44 (Fig. 3 u.4; versehen, die die Verdrängungswirkung der Schraube unterstützen.

u,ine abgewandelte Ausführung der Jjirfindung ist in den Jj'ig. 10-12 gezeigt. Die in diesen Figuren dargestellte Schraube ist im ganzen mit 14a bezeichnet und weist einen Schaft 16a mit einem Geindeabschnitt 20a auf, der dem zuvor beschriebenen Gewindeabschnitt 20 entspricht. In den Jj'ig. 10 u 11 ist nur das eintrittende der Schraube 14a mit Hinsicht auf die Tatsache gezeigt, daß der einzige Unterschied zwischen der Schraube 14a und der Schraube 14 in der Vorsehung eines Jführungszapfens 22a zu sehen ist, der als Bohrer ausgebildet ist. Zwischen dem als Bohrer ausgebildeten irtihrungszapfen 22a und dem ^ewindeabschnitt 2O_a ist ein konischer Abschnitt 24a angeordnet. Der konische Abschnitt; 24a ist wie der zuvor beschriebene konische Abschnitt 24 unrund und vorzugsweise eiförmig im Querschnitt, wobei die Achse 26a desselben versetzt gegenüber der gemeinsamen Achse 28a des Gewindeabschnitts 20a und des als Bohrer ausgebildeten jrührungszapfen 22a ist. fjachdem der als Bohrer ausgebildete üührungszapfen 22a

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- 7 -BAD ORIGINAL

ein Loch im Werkstück hergestellt hat, bewirkt der konische Abschnitt 24a die Bildung des zuvor beschriebenen axial verdrängten Flansches.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß mit der Erfindung eine neuartige und äußerst praktische Material verdrängende Schraube geschaffen ist. Der einzigar_ge konischen Abschnitt mit unrundem Querschnitt, dessen Achse versetzt zu der gemeinsamen Achse des Gewindeabschnitts und des iührungsZapfens ist, trägt wesentlich zu der Leichtigkeit bei, mit der,die Schraube in ein Werkstück eingeschraubt werden kann, üjs ist offensichtlich, daß die. ii'orm der Mihrungszapfenspitze je nach .Erfordernis verändert werden kann, ohne vom ürfindungsgedanken abzuweichen, uadurch, daß die konischen Abschnitte 24 und 24a ei- oder tropfenförmige Querschnitte haben, wirkt die konische ü'läche mit kleinerem Hadius sehr wirksam als materialverdrängungsflache. JUs ist auch ersichtlich, daß die Achse des konischen Abschnitts seitlich gegenüber der gemeinsamen Achse des Gewindeabschnitts und des iführungs zapf ens -&e-iH7±iefc- so versetzt ist, daß eine Längsebene, die durch das maximale Maß des konischen Abschnitts bestimmt ist, im wesentlichen mit der gemeinsamen Achse zusammenfällt.

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BAD ORIGINÄR „_v

Claims (9)

Patentansprüche

1.J Liaterial aufdornende und Gewinde schneidende Schraube mit einem Gewinde schaft, der an einem jünde einen üopf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem K.opf (18) gegenüberliegenden Eintrittsende des Gewindeschaftes (16,16a) ein koaxial zum Gewinde ausgrichteter i*ührungszapfen (22,22a) und zwischen dem üührungszapfen und dem Kopf ein zur Achse (28,28a) des Gewindeschaftes und des irührungs zapf ens versetzter konischer Aufdornabschnitt (24, 24a) vorgesehen ist.

2.) Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Aufdornabschnitt (24,24a; im Querschnitt unrund ist.

3.) Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Aufdornabschnitt (24,24a) im Querschnitt im wesentlichen ellipsenförmig ist, und daß eine durch den maximalen Durchmesser des konischen Aufdornabschnitts bestimmte Längsebene im wesentlichen mit der Achse (28,28a) des Gewindeschaftes (16,16a) zusammenfällt.

4.) Schraube nach einem der Ansprüche 1-3ι dadurch gekennzeichnet, daß der Jb*iihrungs zapfen (22) eine zylindrische Spitze aufweist, die sich axial vom eintrittsende des konischen Aufdornabschnitts (24) erstreckt.

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BAD ORIGINAL

S.) Schraube nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der jnihrungs zapfen (22a; als Bohrer ausgebildet ist, der sich axial vom üiintrittsende des konischen Aufdornabschnitts (24a) erstreckt.

6.J Schraube nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Aufdornabschnitt (24,24a) eine glatte, am Werkstück (32) angreifende fläche aufweist.

7.) schraube nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (26,26a) des konischen Aufdornabschnitts (24,24a) sich im wesentlichen parallel und seitlich versetzt zu der gemeinsamen Achse (28,28a) des Gewindeschaftes (16,16a) und des Mhrungs zapf ens (22,22a) erstreckt.

8.) ochraube nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Aufdornabschnitt (24,24a) mit Gewindesegmenten (44) versehen ist.

9.) ochraube nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der den kleinsten Krümmungsradius aufweisende lirümmungsabschnitt des im Querschnitt.ellipsenförmigen konischen Aufdornabschnitts (24,24a) einen beim Drehen innerhalb des Werkstückloches begrenzten Aufdorneingriff bildet.

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