DE2243707B2 - Aufbördelnde und gewindeschneidende Schraube - Google Patents
Aufbördelnde und gewindeschneidende SchraubeInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft eine aufbördelnde und gewindeschneidende Schraube mit einem zylindrischen Gewindeschaft
und einem sich zum Schraubenende verjüngenden Aufdomabschnitt mit unrunder Querschnittsfläche,
der glatte und mit Gewindegangabschnitten versehene Umfangsbereiche aufweist.
In der DT-PS 18 11 695 ist eine derartige Schraube offenbart welche einen unrunden Aufdornabschnitt mit
ungleichen Längshälften aufweist. Die eine Hälfte ist mit einem auf einer konischen Außenfläche vorgesehenen
verhältnismäßig steil ansteigenden Schneidegang ausgestattet Die Steigung des Schneideganges nimmt
zum Gewindeschaft hin stetig ab und der Schneidegang geht schließlich stetig in das Gewinde des Gewindeschaftes
über. Die Oberfläche der gegenüberliegenden Hälfte des Aufdornabschnittes weist einen geringeren
Abstand von der Schraubenachse auf als die zuerst beschriebene Hälfte und trägt in dem hinteren in den Gewindeabschnitt
übergehenden Teil derselben gegenüber dem Gewinde des Gewindeschaftes nach innen
versetzte Gewindesegmente.
des Materials, in das die Schraube eingedreht werden
soll und zum Schneiden des Gewindes noch ein verhältnismäßig großes Drehmoment erforderlich. Zudem
kann die Schraube wegen der Form des Aufdornabschnittes bei mangelnder Aufmerksamkeit leicht schräg
in das Material gedreht werden.
Durch die Erfindung soll dagegen eine solche Schraube so ausgebildet werden, daß das zum Anbringen
der Schraube im Material erforderliche Drehmoment weiter verringert wird und ein gerades Einführen
der Schraube in das Material unterstützt wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse des konischen Aufdornabschnittes gegenüber der Achse des Gewindeschaftes versetzt ist
und daß sich an den Aufdomabschnitt ein mit dem Gewindeschaft koaxialer Führungszapfen anschließt
Aus der US-PS 31 56 152 ist zwar eine aufbördelnde und gewindeschneidende Schraube bekannt, welche
eine Spitze zum Durchstoßen von Blechmaterial, einen sich daran anschließenden konischen Aufdornabschnitt,
einen darauffolgenden zylindrischen Führungsabschnitt und einen auf diesen folgenden Gewindeschaft aufweist
Damit wird zwar sichergestellt daß die Schraube ein rundes Loch im Blech erzeugt dieses zu einem runden
Rand aufbördelt und beim Schneiden des Gewindes in den aufgebördelten Rand geführt ist Zorn
Schneiden des Gewindes ist jedoch ein hohes Drehmoment erforderlich.
Erst bei der Erfindung Finden sich das Anbringen der
Schraube mit geringem Drehmoment und die gute Führung der Schraube vereint Damit wird das Einschrauben
der Schraube in Blech wesentlich erleichtert Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schraube ist
der. daß sie wirtschaftlich durch Kaltverformung od. dgl. herstellbar ist
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend sollen einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnungen beschrieben
werden; es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Material aufbördeinden Gewinde schneidenden Schraube gemäß
der Erfindung,
F i g. 2 einen teilweisen Aufriß des unteren Endes der in F i g. 1 gezeigten Schraube, wenn sie anfänglich in
eine Werkstücköffnung eingesetzt wird,
F i g. 3 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 2, in der die Schraube jedoch weiter in das Blechwerkstück eingearbeitet
ist um die Bildung des axial gerichteten Randes einzuleiten,
F i g. 4 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 3, in der die Schraube die Bildung des axial gerichteten Randes fertiggestellt
und das Innengewinde darin geschnitten hat
F i g. 5 eine vergrößerte Teilansicht des Eintrittsendes der Schraube, die mit einem konischen Aufdomabschnitt
gemäß der Erfindung versehen ist
F i g. 6 eine Ansicht der in F i g. 5 gezeigten Schraube von unten gesehen, wobei die gestrichelten Linien A,
B, C und D den unrunden Querschnitt des konischen Aufdornabschnitts darstellen, gesehen entlang den entsprechenden
Querschnittlinien A, B, Cund Din F i g.5,
Fig.7 bis 9 in schematischer Darstellung die von
dem unrunden Querschnitt A eingenommene Stellung, wenn die Schraube in Richtung des Pfeiles gedreht
wird,
Fig. 10 einen Teilaufriß des unteren Eintrittsendes
einer abgewandelten Ausführungsform der Gewinde schneidenden Schraube, die mit einem Führungszapfen
in Fonai eines Bohrers versehen ist,
F i g. 11 einen Aufriß ähnlich der F i g. 10 von rechts
derselben gesehen und
Fig. 12 eine von unten gesehene Ansicht der in F i g. Sl gezeigten Schraube.
Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen,
in denen für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern in allen Figuren verwendet sind
Eine AusführungsfonK zeigt eine im ganzen mit 14
bezeichnete Gewinde schneidende Schraube, die einen Gewiadeschaft 16 und einen am einen Ende angeordneten
Kopf 48 aufweist Der Gewindeschaft 16 besteht aus einem Gewindeabschnitt 20 und einem zylindrischen
Führungszapfen 22 kleineren Durchmessers. Der Gewiadeabschnitt 20 und der Führungszapfen 22 sind
koaxial ausgerichtet
Zwischen dem Eintrittsende des Gewindeabschnitts 20 und dem Führungszapfen 22 ist ein konischer. Werkstoff
verdrängender Aufdornabschnitt 24 vorgesehen. Es wird besonders auf die Tatsache hingewiesen, daß
die mittlere Achse des konischen Aufdornabschnitts 24 nicht mit der gemeinsamen Achse des Gewindeabschnitts
20 und des Führungszapfens 22 zusammenfällt In F i g. 5 ist die Achse des Werkstoff verdrängenden
konischen Aufdornabschnitts 24 mit 26 und die gemeinsame Achse des Gewindeabschnitts 20 und des Führungszapfens
22 mit 28 bezeichnet Der konische Aufdornabschnitt 24 ist ferner unrund, nämlich im wesentlichen
im Querschnitt elliptisch, wie dies in gestrichelten Linien A, B, C und D in F i g. 6 dargestellt ist wobei die
Linien A, B, C und D der F i g. 5 entsprechende Querschnitte nach diesen Buchstaben darstellen.
In F i g. 2 ist die Schraube 14 zu Beginn des Eintritts in ein in einem Blech 32 vorgesehenes Loch 30 gezeigt
Fig.2 zeigt außerdem ein Blech 34, das durch den Kopf 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 Bleches 32 in axialer Richtung flanschförmig
verdrängt (Fig.3). In Fig.4 ist der aufgedornte
axiale Flansch 36 fertiggestellt wobei sich die Gewindegänge des Gewindeabschnitts 20 des Schaftes eingedrückt
und komplementäre Gewindegänge entlang der t menwand des aufgedornten Flansches gebildet haben.
Durch weitere Drehung der Schraube kann die Klemmfläche des Kopfes 18 in Anlage an das Blech 34
gebracht werde*.!.
Um die Wirkungsweise der Fläche des konischen Aufdornabschnitts 24 bei der Bildung des aufgedornten
Flansches 36 besser verständlich zu machen, wird auf die schematischen Darstellungen in den F i g. 7 bis 9
Bezug genommen. Diese Ansichten sind vcm Eintrittsende der Schraube her gesehen, wenn sie im Werkstück
in der durch den Richtungspfeil 38 angezeigten Richtung gedreht wird. Es sei angenommen, daß der in
Fig.7 gezeigte Querschnitt dem der gestrichelten
Form A der F i g. 6 entspricht die einer tropfen- oder eiförmigen Umfang hat. Wie in den F i g. 7 bis 9 gezeigt,
wirken die Verdrängungskräfte in gegenüberliegenden Zonen kleinerer und größerer Radien, die mit
41 bzw. 43 gezeichnet sind. Während der Drehung der Schraube in der durch den Richtungspfeil angegebenen
Richtung werden Verdrängungskräfte durch die begrenzte Zone 41 auf das Werkstück ausgeübt, wobei
S 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 Zone 4L Bei dieser begrenzten
Berührungszone zwischen dem Umfang des
ίο konischen Aufdornabschnitts 24 und dem Werkstück
werden die auf die Schraube auszuübenden Drehkräfte im Vergleich zu bekannten Gewinde schneidenden
Schrauben stark reduziert Die F i g. 8 und 9 zeigen die aufeinanderfolgenden Stellungen, die der konische Aufdornabschnitt
24 unrunden oder eiförmigen Querschnitts einnimmt wenn die Schraube aus der in F i g. 7
gezeigten Stellung in die in Fig.9 gezeigte Stellung
gedreht wird. Der vorstehend beschriebene progressive, begrenzte Eingriff der Zone 41 mit dem Werkstück
wird ebenfalls durch die unrunden oder im wesentlichen elliptischen Flächen erzielt, die durch die Querschnitte
B, C und D bestimmt sind. Der konische Aufdornabschnitt
ist mit Gewindesegmenten oder teilweisen Gewindegängen 44 (F i g. 3 und 4) versehen, die die
Eine abgewandelte Ausführung der Erfindung ist in den F i g. 10 bis 12 gezeigt Die in diesen Figuren dargestellte
Schraube ist im ganzen mit 14 bezeichnet und weist einen Schaft 16 mit einem Gewindeabschnitt 20
auf. In den Fig. 10 und 11 ist nur das Eintrittende der
Schraube 14 mit Hinsicht auf die Tasache gezeigt, daß der einzige Unterschied gegenüber der in den F i g. 1
bis 9 beschriebenen Schraube 14 in der Vorsehung eines Führungszapfens 22a zu sehen ist der als Bohrer
ausgebildet ist Nachdem der als Bohrer ausgebildete Führungszapfen 22a ein Loch im Werkstück hergestellt
hat bewirkt der konische Aufdornabschnitt 24 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 erfindungsgemäß
vorgesehene konische Aufdornabschnitt mit unrundem Querschnitt dessen Achse versetzt zu der ge-
meinsamen Achse des Gewindeabschnitts und des Führungszapfens
ist trägt wesentlich zu der Leichtigkeit bei, mit der die Schraube in ein Werkstück eingeschraubt
werden kann. Es ist offensichtlich, daß die Form der Führungszapfenspitze je nach Erfordernis
verändert werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dadurch, daß der konische Aufdornabschnitt
24 ei- oder tropfenförmigen Querschnitt hat wirkt die konische Fläche mit kleinerem Radius seht
wirksam als Materialverdrängungsfläche. Es ist auch
ss ersichtlich, daß die Achse des konischen Abschnitts
seitlich gegenüber der gemeinsamen Achse des Gewindeabschnitts und des Führungszapfens so versetzt ist,
daß eine Längsebene, die durch die maximale Abmessung des konischen Aufdornabschnitts bestimmt ist, im
wesentlichen mit der gemeinsamen Achse zusammenfällt.
Claims (6)
- Patentanspriiche:!. Aufbördelnde und gewindeschneidende Schraube mit einem zylindrischen Gewindeschaft s und einem sich zum Schraubenende verjüngenden Aufdornabschnitt mit unrunder Querschnittsfläche, der glatte und mit Gewindegangabschnitten versehene Umfangsbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (26) des konisehen Aufdornabschnittes (24) gegenüber der Achse (28) des Gewindeschaftes (16) versetzt ist, und daß sich an den Aufdornabschnitt (24) ein mit dem Gewindeschaft (16) koaxialer Führungszapfen (22,22a) anschließt
- 2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (26) des konischen Aufdornabschnittes (24) seitlich zur Achse (28) des Gewindeschaftes (16) versetzt und parallel ze derselben verläuft
- 3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufdornabschnitt (24) eine im wesentlichen ellipsenförmige Querschnittsfläche hat, wobei die deren große Achse enthaltende Symmetrieebene des Aufdomabschnittes (24) zugleich im wesentlichen die Achse (28) des Gewindeabschnittes (16) enthält
- 4. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Führungszapfen (22a) an seinem freien Ende eine Spitze aufweist
- 5. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Führungszapfen (22a) als Bohrer ausgebildet ist
- 6. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Gewindegangabschnitte (44) des Aufdornabschnittes (24) eine in Umfangsrichtung mit abnehmendem Abstand vom Schraubenende zunehmend durch glatte Bereiche unterbrochene Fortsetzung des Gewindes des Gewindeschaftes (16) darsteilen, wobei der Flankendurchmesser der Gewindeabschnitte mit abnehmendem Abstand vom Schraubenende abnimmt
Applications Claiming Priority (2)
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DE2243707C3 DE2243707C3 (de) | 1976-05-20 |
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Also Published As
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GB1401014A (en) | 1975-07-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |