DE2908499A1

DE2908499A1 - Locking device for threaded screw fastener - comprises radial toothed serrations at slight angle to head face to provide spring action when tightened

Info

Publication number: DE2908499A1
Application number: DE19792908499
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Schuermann & Hilleke
Current assignee: Schuermann & Hilleke
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1980-09-11

Abstract

The screw has a shaft and a head which has radial teeth on its underside extending vertically to the shaft axis. The tooth edges press into the top surface of a part to be screwed together and prevent the screw from loosening. The tooth edges (16) are inclined to the underside (14) of the screw head (12) at an acute angle, the point of which faces toward the screw shaft azis (13). Between the toothing (15) and the outer edge (18) of the screw head (12), the free surface (19) tends to spring back against the toothing (15) providing some additional spring force for locking.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einem Schraubenschaft und einem Schraubenkopf, der an seiner sich im wesentlichen senkrecht zur Schraubenschaftachse erstreckenden Unterseite eine radial verlaufende Verzahnung aufweist, deren Zahnkanten sich in die Oberfläche eines zu verschraubenden Teiles eindrücken und die Schraube beim Festziehen eines Gewindegegenstückes gegen eine Verdrehung sichern. The invention relates to a screw with a screw shaft and a screw head which is essentially perpendicular to the screw shaft axis extending underside has a radially extending toothing, the tooth edges press into the surface of a part to be screwed and the screw secure against rotation when tightening a threaded counterpart.

Eine durch offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordene Schraube dieser Art besitzt eine über die gesamte Unterseite in gleicher Ebene sowie radial verlaufende Verzahnung mit asymmetrischen Zahnflanken, wobei die jeweils in Verschraubrichtung liegende Zahnflanke als schwach geneigte Gleitfläche und die jeweils in Lösungsdrehrichtung liegende Zahnflanke als stark geneigte Drehsicherungsfläche ausgebildet ist. Diese Schraube ist neben ihrer komplizierten, nur in einem spanabhebenden Verfahren zu erstellenden Form mit dem Nachteil behaftet, daß durch die schwach geneigte Gleitfläche bei ihrem Anziehen mit dem Gewindegegenstück ein Aufreiben oder gar Abplatzen der Anlage oberfläche des Gegenstückes erfolgen kann, wodurch neben der dadurch entstehenden Beschädigung dieser Oberfläche ein sicherer Verdrehungsschutz der Schraube nicht mehr gewährleistet werden kann. Dabei ist wesentlich, daß die Anlageoberfläche einer derartigen zumeist für Möbel verwendeten Schraube aus einem recht teuren Holzfurnier oder aber aus einem glatten, jedoch sehr harten Kunststoffurnier besteht, unter dem sich in aller Regel eine Preßspanplatte befindet. Eine solche Preßspanplatte kann jedoch wegen ihrer leichten Aufreibbarkeit nach Entfernung ihres Oberflächenfurniers für eine derartige Möbelschraube keine griffige und verdrehungssichere Anlage fläche für deren Unterseite bilden. A screw that became known through prior public use Art has one over the entire underside in the same plane as well as radially Toothing with asymmetrical tooth flanks, each in the screwing direction lying tooth flank as a slightly inclined sliding surface and each in the direction of rotation of the solution lying tooth flank is designed as a strongly inclined anti-rotation surface. These In addition to being complicated, screw is only used in a machining process creating form has the disadvantage that due to the slightly inclined sliding surface when they are tightened with the threaded counterpart, rubbing or even flaking of the Plant surface of the counterpart can be done, which in addition to the resulting damage a safe anti-twist protection for this surface Screw can no longer be guaranteed. It is essential that the contact surface a screw of this type, mostly used for furniture, made from a very expensive wood veneer or consists of a smooth, but very hard plastic veneer, underneath which is usually a chipboard. Such a chipboard can, however, because of its easy openability after removing its surface veneer for such a furniture screw no grippy and anti-twist system surface form for their underside.

Eine weitere Schraube anderer Art (nach dem DE-Gbm 72 32 584), nämlich eine Senkkopfschraube mit gerändelter, konischer Unterseite ihres Schraubenkopfes setzt für eine Senklochbohrung ein entsprechend dick ausgebildetes Anlagestück zu deren Aufnahme voraus. Weiterhin muß der Schaft und der Kopf dieser Schraube mit der konischen Unterseite zunächst aus Stangenmaterial mit einem Drehstahl auf einem Automaten in spanabhebender Fertigung gedreht und sodann ein Rändelrad wie ein Drehstahl derart an die Unterseite des Kopfes herangeführt werden' daß es mit seinem Umfang an der konischen Unterseite des Schraubenkopfes linienförmig in Anlage gelangt. Bei der sodann stattfindenden Abwälzbewegung wird die Rändelung in die konische Unterseite des Schraubenkopfes eingepreßt, An der Innenseite soll ein freier Raum zwischen dem Schraubenschaft und dem Rändelrad vorhanden sein. so daß das eventuell verdrängte Schraubenmaterial ausweichen kann. Another screw of a different type (according to DE-Gbm 72 32 584), namely a countersunk head screw with a knurled, conical underside of its screw head uses a correspondingly thick contact piece for a countersunk hole their inclusion in advance. Furthermore, the shaft and the head of this screw must also the conical bottom initially made of bar material with a turning tool on a Machine turned in a metal-cutting process and then a knurling wheel like a turning tool so brought up to the underside of the head 'that it is with its circumference comes linearly into contact with the conical underside of the screw head. With the then the rolling movement that takes place is the knurling Pressed into the conical underside of the screw head, on the inside should there must be a free space between the screw shaft and the knurled wheel. so that the possibly displaced screw material can evade.

Neben dieser zeitraubenden und kostspieligen Fertigung hat ein infolgedessen erhabener freier Raum zwischen Schraubenschaft und Rändelrad den Nachteil einer relativ großen Flächenpressung, da ja dann das verdrängte Material über die Rändelung zwangsläufig vorsteht und somit einen Stanzeffekt auf die Anlagefläche bewirkt, der einerseits die Griffwirkung der Rändelung vermindert und andererseits zu einem Abplatzen, Ausstanzen oder einer sonstigen bleibenden Deformation der Anlagefläche führen kann.In addition to this time-consuming and costly manufacturing, a raised free space between screw shaft and knurled wheel has the disadvantage of a Relatively large surface pressure, because then the displaced material over the knurling inevitably protrudes and thus causes a punching effect on the contact surface, which on the one hand reduces the grip of the knurling and on the other hand to one Flaking, punching out or any other permanent deformation of the contact surface can lead.

Schließlich verläuft die Rändelung über die gesamte Unterseite des Schraubenkopfes, wodurch ein Aufreiben der Anlagefläche des zu verschraubenden Teiles, insbesondere wenn es aus weichen Werkstoffen besteht, leicht erfolgen kann. Dann ist aber wiederum ein sicherer Verdrehungsschutz nicht mehr gegeben.Finally, the knurling runs over the entire underside of the Screw head, which causes rubbing of the contact surface of the part to be screwed, especially if it consists of soft materials, can easily be done. then but again a reliable protection against rotation is no longer given.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Gebrauchszweck einer Schraube der eingangs genannten Art dahingehend zuverbessern, daß bei einer einfachen und kostengünstigen Fertigung ein sicherer Verdrehungsschutz der Schraube unabhängig von der Materialbeschaffenheit der jeweiligen Anlagefläche gewährleistet ist. On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on the intended use of a screw of the type mentioned to improve that with a simple and inexpensive manufacture a safer Anti-twist protection of the Screw regardless of the material properties the respective contact surface is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zahnkanten zur Unterseite des Schraubenkopfes unter einem spitzen Winkel geneigt sind, dessen Spitze der Schraubenschaftachse zugekehrt ist. Auf diese Weise befindet sich die höchste Erhebung der jeweiligen Zahnkante in der größten Entfernung von der Schraubenschaftachse, wodurch der am tiefsten in das Material der Anlagefläche eingreifende Teil der jeweiligen Zahnkante zugleich die größte Hebelwirkung und damit das größte Drehsicherungsmoment entfaltet. Da außerdem die Zahnkante aufgrund ihres geneigten Verlaufes in schonender Weise in die jeweilige Anlagefläche einschneidet, werden nachteilige. zu einem Abplatzen oder Aufreiben des jeweiligen Oberflächenfurniers führende Flächenpressungen vermieden, wie sie bei den zum Stand der Technik vorbeschriebenen Schrauben auftreten können. This object is achieved according to the invention in that the tooth edges are inclined to the underside of the screw head at an acute angle, the The tip of the screw shaft axis is facing. This is how the highest elevation of the respective tooth edge at the greatest distance from the screw shaft axis, whereby the part of the respective The tooth edge also has the greatest leverage and thus the greatest torque to prevent rotation unfolds. In addition, the tooth edge is more gentle due to its inclined course Way cuts into the respective contact surface are disadvantageous. to a chipping or abrasion of the respective surface veneer leading to surface pressures avoided, as they can occur with the screws described above in relation to the prior art.

Und schließlich kann die Raumform dieser Schraube in einem Kaltverformungsverfahren wesentlich kostengünstiger erstellt werden, deren zulässige Zugspannung infolge der dadurch bedingten Rekristallisation ihres Materialgefüges noch beträchtlich erhöht wird. And finally, the three-dimensional shape of this screw can be achieved in a cold forming process be created much cheaper, their permissible tensile stress as a result the resulting recrystallization of their material structure is still considerable is increased.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorbeschriebenen Raumform wird dadurch erreicht daß zwischen der Verzahnung und dem Außenrand des Schraubenkopfes eine gegenüber der Verzahnung zurückspringende Freifläche angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird einerseits dem von den Zahnkanten eingeschnittenen und durch die Zahnflanken verdrängten Materialien eine Ausweichmöglichkeit nach außen eingeräumt und andererseits zugleich eine Schnittiefenbegrenzung der Verzahnung erzielt, Das gilt auch, wenn sich zwischen der Verzahnung und dem Schraubenschaft an der Unterseite des Schraubenkopfes eine weitere, gegenüber der Verzahnung gleichfalls zurückspringende Freifläche befindet. Obgleich durch die Anordnung dieser Frei flächen, die vorteilhaft als ebene Kreisringflächen ausgebildet sind, die effektiven Zahnflankenflächen dieser neuen Schraube gegenüber den Zahnflankenflächen der vorbekannten Schrauben verringert werden, ist gleichwohl ein überraschender, allen Anforderungen genügender Verdrehungsschutz der neuen Schraube festzustellen. Denn im wesentlichen beruht das Grundprinzip der Erfindung in der Erkenntnis, daß ein sicherer Verdrehungsschutz nicht so sehr von der Flächengröße der jeweiligen Zahnflanken als vielmehr von der Verteilung der auf diese Zahnflanken einwirkenden Reaktionskräfte bestimmt wird die beim Anmeldungsgegenstand aufgrund der von außen nach innen abnehmenden Eindringtiefe der Verzahnung von außen nach innen sowohl aufgrund des kleiner werdenden Radius als auch aufgrund der von außen nach innen abnehmenden Zahnflankenflächen geringer werden. An advantageous development of the three-dimensional shape described above is thereby achieved that between the toothing and the outer edge of the screw head an open face that is set back with respect to the toothing is arranged. By this arrangement is on the one hand the one incised by the tooth edges and through the tooth flanks displaced materials are given an alternative to the outside and on the other hand at the same time a cutting depth limitation of the toothing achieved, Das also applies if there is between the toothing and the screw shaft on the underside of the screw head another, also receding in relation to the toothing Open space is located. Although the arrangement of these open areas, which is advantageous are designed as flat circular ring surfaces, the effective tooth flank surfaces of these new screw compared to the tooth flank surfaces of the previously known screws is nevertheless a surprising anti-twist protection that meets all requirements the new screw. Because essentially rests on the basic principle of Invention in the knowledge that a safe anti-twist protection is not so much of the area size of the respective tooth flanks rather than the distribution of the acting on these tooth flanks Reaction forces is determined the one in the subject of the application due to the penetration depth decreasing from the outside to the inside the toothing from the outside to the inside due to the decreasing radius as well as due to the tooth flank surfaces decreasing from the outside to the inside will.

Um die Verdrehungssicherung in beiden möglichen Drehrichtungen gleichermaßen wirksam zu gestalten, weisen die Seitenflanken eines jeden Zahnes zu beiden Seiten der jejeweiligen Zahnkante die gleiche Neigung und die gleiche Größe auf. To prevent rotation in both possible directions of rotation equally To make it effective, the side flanks of each tooth point to both sides the respective tooth edge has the same inclination and the same size.

Die neue Schraube besitzt einen besonders flachen Linsenkopf mit einem umlaufenden ringwulstartigen Außenrand, um aufgrund ihrer Flachheit einerseits ihren Einsatz auch bei dünnsten Werkstücken zu ermöglichen und um andererseits den Schraubenkopf erforderlichenfalls mittels eines Schraubendrehers oder eines anderen geeigneten Werkzeuges in einfacher Weise hintergreifen und so von der Anlagefläche abheben zu können Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen: Teig. 1 eine Seitenansicht einer neuen Schraube, Fig. 2 eine diametrale Schnittansicht in Richtung TT = II von Flg. 3, und Fig. 3 eine Unteransicht von Fig. 1. The new screw has a particularly flat pan head a circumferential annular bead-like outer edge, due to its flatness on the one hand to enable their use even with the thinnest workpieces and, on the other hand, the Screw head using a screwdriver or other if necessary suitable tool in a simple manner and so from the contact surface to be able to take off An embodiment of the invention is shown in the drawing. Show: Dough. 1 a side view of a new screw, Fig. 2 is a diametrical sectional view in the direction TT = II of Flg. 3, and FIG. 3 a bottom view of FIG. 1.

Die neue Schraube 10 besteht im wesentlichen aus dem Schraubenschafs 11 und dem Schraubenkopf 12, der an seiner sich im wesentlichen senkrecht zur Schraubenschaftachse 13 erstreckenden Unterseite 14 eine radial erlaufende Verzahnung 15 aufweist. Die Zahnkanten 16 der Verzahnung 15 sind zur Unterseite 14 des Schraubenkopfes 12 unter einem spitzen Winkel geneigt, dessen Spitze 17 der Schraubenschaftachse 13 zugekehrt ist. Die Zahnkanten 16 drücken sich in die Oberfläche eines nicht dargestellten, zu verschraubenden Teiles ein und sichern die Schraube 10 beim Festziehen eines gleichfalls nicht dargestellten Gewindegegenstückes gegen eine Verdrehung. The new screw 10 consists essentially of the screw shaft 11 and the screw head 12, which is essentially perpendicular to the screw shaft axis 13 extending underside 14 has a radially extending toothing 15. the Tooth edges 16 of the toothing 15 are below the bottom 14 of the screw head 12 inclined at an acute angle, the tip 17 of which faces the screw shaft axis 13 is. The tooth edges 16 press into the surface of a not shown, to be screwed and secure the screw 10 when tightening a likewise not shown threaded counterpart against rotation.

Zwischen der Verzahnung 15 und dem Außenrand 18 des Schraubenkopfes 12 ist eine gegenüber der Verzahnung 15 zurückspringende Freifläche 19 angeordnet, Wie weiterhin aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, befindet sich zwischen der Verzahnung 15 und dem Schraubenschaft 11 an der Unterseite 14 des Schraubenkopfes 12 eine weitere, gegenüber der Verzahnung 35 zurückspringende Freifläche 20 Beide Freiflächen 19, 20 sind im vorliegenden Fall als ebene Kreisringflächen ausgebildet. Between the toothing 15 and the outer edge 18 of the screw head 12 is a recessed free surface 19 with respect to the toothing 15, As can also be seen from Figures 2 and 3, is located between the teeth 15 and the screw shaft 11 on the underside 14 of the screw head 12 another, opposite to the toothing 35 recessed free surface 20 Both free surfaces 19, 20 are in the present case designed as flat circular ring surfaces.

Wie insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist, weisen beide Seitenflanken 21, 22 eines jeden Zahnes 23 zu beiden Seiten der jeweiligen Zahnkante 16 die gleiche Neigung und die gleiche Größe auf. As can be seen in particular from FIG. 1, both have side flanks 21, 22 of each tooth 23 are the same on both sides of the respective tooth edge 16 Slope and the same size.

Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, besitzt die neue Schraube 10 im vorliegenden Fall einen besonders flachen Linsenkopf 12 mit einem umlaufenden, ringwulstartigen Außenrand 24. As shown in Figures 1 and 2, the new screw has 10 in the present case a particularly flat lens head 12 with a circumferential, annular bead-like outer edge 24.

Es versteht sich, daß der Schraubenkopf 12 an seiner Oberseite 25 je nach Bedarf und Verwendungszweck mit einer beliebigen Form versehen sein kann, die einen diametralen Schlitz oder einen Kreuzschlitz zum Eingriff eines Schraubendrehers aufweisen kann. It goes without saying that the screw head 12 on its upper side 25 can be provided with any shape depending on requirements and intended use, which have a diametrical slot or a cross slot for engaging a screwdriver may have.

Auch muß der Schraubenschaft 11 nicht unbedingt, wie im dargestellten Fall, mit einem durchgehenden Gewinde 26 versehen sein, sondern er kann auch in der Nähe des Schraubenkopfes 12 ohne Gewinde kreisrund oder mehrkantig geschäftet sein. Zur Ausbildung eines besonders flachen Schraubenkopfes 12 kann dieser auch mit einer in den Schaft reichenden Innenmehrkantöffnung versehen werden. Leerseite Also, the screw shaft 11 does not necessarily have to be, as shown in the illustration Case, be provided with a continuous thread 26, but it can also be in in the vicinity of the screw head 12 without a thread circular or polygonal trades be. To form a particularly flat screw head 12, this can also be provided with an inner polygonal opening reaching into the shaft. Blank page

Claims

Title of the invention: screw claims: Gß screw with a Screw shank and a screw head which is essentially perpendicular to it a radially extending toothing to the screw shaft axis extending underside has, whose tooth edges are in the surface of a part to be screwed Press in and the screw when tightening a threaded counterpart against a Secure rotation so that the tooth edges are not shown (16) to the underside (14) of the screw head (12) at an acute angle (cC) are inclined whose tip (17) faces the screw shaft axis (13).

2. Screw according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the toothing (15) and the outer edge (18) of the screw head (12) arranged a recessed free surface (19) with respect to the toothing (15) is.

3. Screw according to claims 1 to 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that between the toothing (15) and the screw shaft (11) on the underside (14) of the screw head (12) another, opposite the Toothing (15) is also recessed free surface (20).

4. Screw according to claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the free surfaces (19, 20) are designed as flat circular ring surfaces are.

5. Screw according to claims 1 to 4, d a -d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that the side flanks (21, 22) of each tooth (23) to both Sides of the respective Zahnli-LtIte (16) have the same inclination and the same size exhibit.

6. Screw according to claims 1 to 5, d a -d u r c h g e k e n It is not noted that it has a particularly flat lens head (12) with a circumferential, has annular bead-like outer edge (24).