DE2742172C2 - Von Hand betätigbare Schraube mit relativ großem Kopf insbesondere Flügel- oder Rändelschraube - Google Patents

Description

a) Der Kopf (4) besteht aus schwarzem Temperguß

b) und ist mit einer in Achsrichtung durchgehenden Ausnehmung (7) versehen;

c) der Ü2windestift (1) besteht aus gewalztem

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d) die am Ende des Gewindestiftes (1) vorgesehene flanschartige Profilierung (3) wird durch eine senkkopfartige Verdickung gebildet und liegt auf der Oberseite (8) des Kopfes (4) auf;

e) Kopf (4) und Gewindestift (1) sind durch eine von der Profilierung (3) ausgehende Preß-Schweißverbindung miteinander verbunden.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d:i1 die senkkopfartige Verdickung ausgestaucht ist und einen Winkel zwischen 60 und 120°, vorzugsweise zwischen 60 und 90°, aufweist.

3. Schraube nach deii Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dau die im Kopf (4) vorgesehene Ausnehmung (7) zylindrisch ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine von Hand betätigbare Schraube mit relativ großem Kopf, insbesondere Flügeloder Rändelschraube, bestehend aus einem mit Angriffsbereichen für die Handbetätigung versehenen Kopf und einem Gewindestift, der eine als Anschlag für den Kopf dienende, sich in radialer Richtung erstreckende, flanschartige Profilierung aufweist, wobei Kopf und Gewindestift durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind.

Es sind Flügel- oder Rändelschrauben bekannt, bei denen die Verbindung zwischen dem Gewindestift und dem Kopf über ein Gewinde und eine zusätzliche Schweißverbindung erfolgt (DE-GM 19 30 608, DE-OS 18 15 508, US-PS 11 39 479). Bedingt durch diese Art der Verbindung zwischen Gewindestift und Kopf ist die Herstellung derartiger Schrauben aufwendig, da in den Kopf ein Gewinde geschnitten werden muß und vor dem Schweißvorgang Gewindestift und Kopf verschraubt werden müssen.

Weiterhin ist eine Rändelschraube bekannt, deren mit einer ebenen Fläche versehener Kopf durch Punktschweißung mit der Oberfläche des Gewindestiftes verbunden ist (DE-PS 9 51787). Bei einer anderen bekannten Rändelschraube ist der mit einem Absatz versehene Gewindestift von unten her in den Kopf eingeschoben und im Bereich dieser Anschlagprofilierung an der Unterseite des Kopfes verschweißt (US-PS 2169 460). Auch sind Spezialschrauben mit napfartig geformtem Kopf bekannt, der mit einem Flansch des Gewindestiftes flächig verschweißt ist (BE-PS 5 17 867). All diese bekannten Ausführungen sind mit dem Nachteil einer sehr aufwendigen, für eine Massenfertigung ungeeigneten Herstellung behaftet und konnten sich daher nicht durchsetzen.

Es ist weiterhin eine Flügelschraube der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 23 05 427), deren Kopf eine nur nach unten offene Ausnehmung aufw, ist, in die der Gewindestift eingreift Die am Gewindestift

ίο vorgesehene, flanschartige Profilierung legt sich dabei an die Unterseite des Schraubenkopfes an. Am oberen Ende ist der Gewindestift mit Vorsprüngen versehen, über die eine Verschweißung mit dem Schraubenkopf erfolgt

Auch diese bekannte Flügelschraube ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet Die Fertigung des Schraubenkopfes ist wegen der nur nach einer Seite hin offenen Ausnehmung verhältnismäßig aufwendig. Hinzu kommt, daß die Herstellung des Schraubenkopfes und des Gewindestiftes mit verhältnismäßig enger Toleranz erfolgen müssen, damit das für eine zuverlässige Schweißverbindung vorgegebene Differenzmaß zwischen der Tiefe der im Schraubenkopf vorgesehenen Ausnehmung einerseits und dem Abstand zwischen der flanschartigen Profilierung und den Schweißvorsprüngen andererseits gewährleistet ist Bei nicht exakter Einhaltung des vorgeschriebenen Differenzmaßes ergibt sich entweder eine mangelhafte Schweißverbindung oder ein Nichtanliegen des Flansches an der Kopfunterseite. Bei einer nicht sehr sorgfältiger. Fertigung ist daher mit einer hohen Ausfallquote zu rechnen.

Schließlich findet sich im Stand der Technik (DE-PS 8 15 430, Zeilen 5—23) noch der allgemeine Hinweis, daß bei zweiteilig ausgeführten Flügelschrauben Schraube und Flügel getrennt hergestellt und dann der Flügel durch Schweißen oder Löten an dem Schraubenschaft befestigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der eingangs genannten· Art so auszubilden, daß sie sich einerseits besonders einfach und wirtschaftlich fertigen läßt, andererseits jedoch eine zuverlässige Verbindung zwischen Kopf und Gewindestift aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Der Kopf besteht aus schwarzem Temperguß

b) und ist mit emer in Achsrichtung durchgehenden Ausnehmung versehen;

c) der Gewindestift besteht aus gewalztem Stahl;
d) die am Ende des Gewindestiftes vorgesehene flanschartige Profilierung wird durch eine senkkopfartige Verdickung gebildet und liegt auf der Oberseite des Kopfes auf;

e) Kopf und Gewindestift sind durch eine von der Profilierung ausgehenden Preß-Schweißverbindung miteinander verbunden.

Schwarzer Temperguß galt bis zum Anmeldetage in der Fachwelt als nicht oder nur beschränkt schweißbar (vgl. Tilemann, Die Gießerei. 1935, S. 386). Es wurde betont, daß eine gütemäßig einwandfreie Schweißung bei schwarzem Temperguß nur beschränkt möglich sei (vgl. Tewes, Stahl und Eisen beim Schweißen, 1948, S. 209). In Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau, Teil I (12. Aufl., 1963, S. 621). findet sich hierzu der Hinweis, daß zwar Temperguß in der entkohlten weißen Form nach allen Verfahren geschweißt werden könne.

bei den übrigen Tempergußarten jedoch Bereiche mit Temperkohle nicht aufgeschmolzen werden dürfen und daß sich die Wärmeeinwirkung daher auf die entkohlte Randzone beschränken oder unterhalb der Schmelztemperatur bleiben müsse.

Demgegenüber stellte sich bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen überraschend heraus — und eine spätere wissenschaftliche Untersuchung der erfindungsgemäben Schrauben bestätigte dies —, daß bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Schraube die erzielte Preß-Schweißverbindung zwischen dem Kopf aus schwarzem Temperguß und dem Gewindestift aus Stahl eine solche Festigkeit besitzt, daß eine Übertragung des vollen Drehmoments für die jeweilige Gewindegröße gewährleistet isl {wie dies durch DIN 316, Flügelschrauben, Ausgabe Nov. 1970, für solche Flügelschrauben vorgeschrieben ist, die aus zwei Teilen hergestellt werden).

Bei Herstellung der erfindungsgemäßen Schraube wird der mit einer senkkopfartigen Vertiefung versehene Gewindestift in die im Kopf vorgesehene, durchgehende Ausnehmung eingesteckt und liegt mit seinem Senkkopfrand gleichmäßig auf Anschlag. Die Länge der fertigen Schraube ist daher ohne Verwendung besonderer Hilfseinrichtungen stets konstant.

Da die senkkopfartige Verdickung nur mit einer schmalen Ringzone auf dem Rand der durchgehenden Ausnehmung des Schraubenkopfes aufliegt, werden die Schweißströme auf diese Zone konzentriert, und es wird der Schweißvorgang auf diesen Bereich beschränkt. Zusätzlich wird durch den bei der Preß-Schweißverbindung ausgeübten Preßdruck der Rand der durchgehenden Ausnehmung kraftschlüssig mit der senkkopfartigen Verdickung verbunden, was eine besonders zuverlässige Verbindung von Kopf und Gewindestift J5 gewährleistet.

Vorteilhaft ist ferner, daß die erfindungsgemäße Schraube bündig bis zur Auflagefläche aufgeschraubt werden kann, da an der Unterseite des Kopfes keine das Aufschrauben bis zur Auflagefläche behindernde Profi- -»o lierung vorhanden ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die senkkopfartige Verdickung angestaucht und weist einen Winkel zwischen 60 und 120°, vorzugsweise zwischen 60 und 90°, ;uf. Die im Kopf ·»? vorgesehene Ausnehmung wird vorzugsweise zylindrisch ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 den Gewindestift, >»

F i g. 2 der Kopf,

F i g. 3 die komplette Schraube.

Fig. 1 veranschaulicht den Gewindestift 1, der aus gewalztem Stahl besteht und dessen Gewindeabschnitt 2 über die gesamte Länge bis zu einer flanschartigen Profilierung 3 reicht, die durch eine angestauchte, senkkopfartige Verdickung gebildet wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Kopf 4 besteht beispielsweise aus schwarzem Temperguß und enthält die am Flügelkopf-Mittelkörper 5 angeformten Flügel 6. Im w> Mittelkörper 5 ist eine in Achsrichtung durchgehende, zylindrische Ausnehmung 7 vorgesehen.

Bei Herstellung der Flügelschraube wird der Gewindestift 1 von oben durch die Ausnehmung 7 hindurchgesteckt, bis die flanschartige Profilierung 3 am Ende des Gewindestifies 1 auf de·' Oberseite 8 des Kopfes 4 aufliegt. Dann werden der Kopf 4 und der Gewindestift 1 durch eine von der Profilierung 3 ausgehende Preß-Schweißverbindung miteinander verbunden. Hierbei wird eine Elektrode von oben an die Profilierung .?. und eine weitere Elektrode an die Unterseite 10 des Kopfes 4 unter gegenseitigem Druck angelegt, so daß an der mit 11 bezeichneten Stelle eine Schweißverbindung entsteht

Die Flügelschraube 9 läßt sich daher in einem besonders einfachen und preiswerten Verfahren fertigen, wobei zwischen Kopf und Gewindestift eine besonders zuverlässige Verbindung besteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Von Hand betätigbare Schraube mit relativ großem Kopf, insbesondere Flügel- oder Rändelschraube, bestehend aus einem mit Angriffsbereichen für die Handbetätigung versehenen Kopf und einem Gewindestift der eine als Anschlag für den Kopf dienende, sich in radialer Richtung erstreckende, flanschartige Profilierung aufweist, wobei Kopf und Gewindestift durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: