DE2913482A1 - Self-drilling screw design - has non-round tip offset from centre line of shank - Google Patents

Self-drilling screw design - has non-round tip offset from centre line of shank

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DE2913482A1
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J GEORG BIERBACH SCHRAUBENFABRIK 5990 ALTENA DE
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Abstract

The self-drilling screw has a cylindrical shank with a screw thread, a heat at one end, and a tapering portion at the other with tip and cutter. The unradiused tip (5) is offset sideways from the shank axis. The thread can also extend over the tapering portion and close to the tip. The tapering portion can be a cone concentric to the shank, a recess in it forming a main and/or an auxiliary cutter with chip face. The threaded portion behind the head of the screw is generally cylindrical, with a sharp edged thread. The self-driling screw is esp. used for fastening to a thin sheet of metal.

Description

Titel: Selbstbohrende Schraube Selbstbohrende Schraube Die Erfindung betrifft eine selbstbohrende Schraube mit einem mit einem Gewinde versehenen zylinderförmigen Schaft, der an seinem einen Ende einen Schraubenkopf und an seinem anderen Ende einen sich verjüngenden Abschnitt mit Spitze und Schneide aufweist.Title: Self-drilling screw Self-drilling screw The invention relates to a self-drilling screw with a thread provided cylindrical shaft, which has a screw head at one end and at its other end a tapered section with a point and a cutting edge having.

Selbstbohrende Schrauben sind an sich bekannt und unterscheiden sich von den ebenfalls bekannten selbstschneidenden Schrauben dadurch, daß beim Eindrehen der Schraube in ein Blech keine Bohrung in diesem Blech erforderlich ist, da die zum Eindrehen der Schraube bzw. zum Einschneiden des Gewindes in dasßlech erforderliche Bohrung von der Schraube selbst erzeugt wird.Self-drilling screws are known per se and differ of the also known self-tapping screws in that when screwing in the screw in a sheet metal no drilling is required in this sheet metal, because the required for screwing in the screw or for cutting the thread into the sheet metal Bore is generated by the screw itself.

Bekannte selhstbohrende Schrauben besitzen teilweise Nachteile hinsichtlich ihrer Herstellung, d.h. sie setzen ein aufwendiges Herstellungsverfahren voraus, oder aber haben teilsweise den Nachteil, daß die Schraubenspitze während des Schneidevorganges verläuft, sofern das betreffende Blech vor dem Eindrehen der Schraube nicht angekörnt wird.Known self-drilling screws have some disadvantages with regard to their manufacture, i.e. they require a complex manufacturing process, or sometimes have the disadvantage that the screw tip during the cutting process runs, provided that the sheet in question is not punched before screwing in the screw will.

Ein weiterer Nachteil bekannter selbstbohrender Schrauben besteht vor allem auch darin, daß die erzeugte Schraubverbidung oft nicht die erforderliche Ausreißfestigkeit besitzt und die Schrauben vielfach nur bei geringen Blechstärken anwendbar sind.Another disadvantage of known self-drilling screws is above all in the fact that the screw connection produced is often not the required one Has pull-out strength and the screws often only with thin sheet metal are applicable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstbohrende Schraube aufzuzeigen, die diese Nachteile vermeidet und vor allem auch ein Verlaufen der Schraube beim Eindrehen nahezu ausschließt sowie eine Schraubverbindung mit hoher Ausreißfestigkeit schafft.The invention is based on the object of a self-drilling screw to show that avoids these disadvantages and, above all, that the Almost excludes screw when screwing in, as well as a screw connection with high Creates pull-out strength.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine selbstbohrende Schraube der eingangs geschilderten Art so ausgebildet, daß die keinen Radius besitzende Spitze seitlich gegenüber der Achse des Schaftes versetzt angeordnet ist.To solve this problem, a self-drilling screw is the initially described type so designed that the tip not having a radius laterally is arranged offset with respect to the axis of the shaft.

vorzugsweise Unter 'keinen Radius besitzende Spitze ist im Sinne der Erfindung / eine Spitze zu verstehen, die an ihrem Ende nicht abgerundet ist, sontrn von sich schneidenden Flachen gebildet ist, von denen wenigstens eine Fläche nicht geolbtoder aber konkav zum Inneren der Schraube bzw. zur Schraubenachse hin gewölbt ist.preferably under 'having no radius tip is in the sense of Invention / to understand a point that is not rounded at its end, sontrn is formed by intersecting surfaces, at least one of which is not curved or but concave towards the interior of the screw or towards the screw axis is.

Die erfindungsgemäße Schraube hat den Vorteil, daß durch die Versetzung der Spitze gegenüber der Achse des Schraubenschaftes beim Eindrehen der Schraube in ein Blech ein Blechdurchzug (Kragenbildung) erhalten wird, so daß sich das Gewinde nicht nur in das Blech sondern auch in diesen Blechdurchzug einschneidet, wodurch die Eingriffsfläche für die Schraube und damit auch die Ausreißfestigkeit wesentlich vergrößert werden. Wird die selbstbohrende Schraube gemäß der Erfindung von oben her in ein Blech eingedreht, so befindet sich dieser Blechdurchzug selbstverständlich an der Unterseite des Bleches.The screw according to the invention has the advantage that the offset the tip opposite the axis of the screw shaft when screwing in the screw a sheet metal penetration (collar formation) is obtained in a sheet metal, so that the thread cuts not only into the sheet metal but also into this sheet metal passage, whereby the engagement surface for the screw and thus also the pull-out strength are essential be enlarged. If the self-drilling screw according to the invention from above screwed into a sheet metal, this sheet penetration is of course located at the bottom of the sheet.

Durch die Spitze ohne Radius erfolgt der Bohrvorgang bei der erfindungsgemäßen Schraube schon bei der ersten Berührung dieser Spitze mit dem betreffenden Blech, so daß ein Verlaufen der Schraube mit Sicherheit ausgeschlossen wird.The drilling process in the case of the invention takes place through the tip without a radius Screw the first time this tip touches the sheet in question, so that the screw can be ruled out with certainty.

Weiterhin hat die erfindungsgemäße Schraube den Vorteil, daß die Spitze dünne Bleche sofort einreißt, so daß bei dünnen Blechen ein Eindrehen der Schraube ohne Spanbildung möglich ist, was in vielen Fällen, z.B. bei elektrischen Geräten usw. große Vorteile hat.Furthermore, the screw according to the invention has the advantage that the tip thin sheet metal tears immediately, so that the screw is screwed in with thin sheet metal is possible without chip formation, which in many cases, e.g. with electrical devices etc. has great advantages.

Die erfindungsgemäße Schraube ist darüber hinaus auch bei relativ großen Materialstärken, z.B. bei Blechstärken bis zu 2,5 mm anwendbar.The screw according to the invention is also at relative large material thicknesses, e.g. applicable for sheet metal thicknesses of up to 2.5 mm.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube erstreckt sich das Gewinde bis in den Bereich der Spitze bzw. bis in den Bereich der an der Spitze vorgesehenen Hauptschneide.According to a preferred embodiment of the screw according to the invention the thread extends into the area of the tip or into the area the main cutting edge provided at the tip.

Hierdurch wird sichergestellt, daß die Schraube sofort anzieht und dadurch die Bohrzeit bzw. die Zeit für das Eindrehen der5chraube wesentlich verkürzt wird.This ensures that the screw tightens immediately and thereby the drilling time or the time for screwing in the screw essential is shortened.

Die erfindungsgemäße Schraube kann durch Spezialmaterial sowie durch eine Spezialwärmebehandlung so hergestellt werden, daß die Schraube einen zähen Kern und eine harte Oberfläche besitzt.The screw according to the invention can by special material as well as by a special heat treatment so that the screw is tough Has a core and a hard surface.

Gerade hierdurch ist es dann auch möglich, die erfindungsgemäße Schraube für große Blechstärken zu verwenden.It is precisely because of this that it is then also possible to use the screw according to the invention to be used for large sheet metal thicknesses.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer selbstbohrenden Schraube, wobei sich dieses Verfahren insbesondere dadurch auszeichnet, daß auf einen sich zu einem Ende hin spitz zulaufenden Rohling ein sich bis zur Spitze des Rohlings erstreckendes Gewinde aufgebracht wird, wobei dann in dem mit dem Gewinde versehenen Rohling mit Hi-lfe eines in einer ersten Ebene rotierenden spanabhebenden Werkzeuges, z.B.The invention also relates to a method of manufacture a self-drilling screw, this method being particularly characterized is characterized by the fact that a blank which tapers to a point at one end is applied to the tip of the blank extending thread, then in the threaded blank with the aid of one in a first plane rotating cutting tool, e.g.

mit Hilfe eines Walzenfräsers eine Ausnehmung eingebracht wird, die die Spanfläche für die Hauptschneide bildet, und im Anschluß daran der Rohling zur Erzeugung der Hauptschneide und der Frei fläche für diese Hauptschneide an seinem Spitzenende mit Hilfe eines zweiten, in einer zweiten Ebene rotierenden spanabhebenden Werkzeuges, z.B. mit Hilfe eines Flach- oder Stirnfräsers so abgeflacht wird, daß die Frei fläche für die Hauptschneide entsteht und gleichzeitig eine neue Spitze erhalten wird, die seitlich von der Achse des Rohlings liegt.a recess is made with the help of a cylindrical milling cutter, which forms the rake face for the main cutting edge, and then the blank for Generation of the main cutting edge and the free surface for this main cutting edge on his Tip end with the help of a second cutting machine rotating in a second plane Tool, e.g. with the help of a flat or face milling cutter, is flattened so that the free area for the main cutting edge is created and at the same time a new point which is laterally of the axis of the blank.

Das Aufbringen des Gewindes kann dabei mit Hilfe einer Gewindewalz -einrichtung geschehen.The application of the thread can be done with the help of a thread roller set up happen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform der selbstbohrenden Schraube gemäß der Erfindung in drei, jeweils um etwa 90° um die Siraubenlängsachse gedrehten Seitenansichten a-c; Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens der Schraube gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube in zwei um etwa 900 gegeneinander gedrehten Seitenansichten a und b; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 3.The invention is illustrated below with reference to the figures of exemplary embodiments explained in more detail. 1 shows an embodiment of the self-drilling screw according to the invention in three, each rotated by about 90 ° around the longitudinal axis of the siren Side views a-c; 2 shows an illustration to explain the production method the screw according to FIG. 1; 3 shows a further embodiment of the invention Screw in two side views a and b rotated by about 900 against each other; Fig. 4 shows a section along the line III-III in FIG. 3.

Die in der Fig. 1 dargestellte selbstbohrende Schraube besteht aus einem zylinderförmigen Schraubenschaft 1, dessen oberes Ende in den Schraubenkopf 2 mit Nut 3 für einen nicht näher dargestellten Schraubenzieher übergeht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Nut 3 für den Eingriff des Schraubenziehers als einfache schlitzförmige Nut ausgebildet. Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle der Nut 3 einen Kreuzschlitz vorzusehen.The self-drilling screw shown in Fig. 1 consists of a cylindrical screw shaft 1, the upper end of which into the screw head 2 merges with groove 3 for a screwdriver not shown in detail. In the The embodiment shown is the groove 3 for the engagement of the screwdriver designed as a simple slot-shaped groove. It is of course also possible to provide a cross slot instead of the groove 3.

Am unteren Ende geht der Schraubenschaft 1 in einen sich verjüngenden bzw. spitz zulaufenden Abschnitt 4 über, der die Spitze 5 der Schraube aufweist. Die Spitze 5 ist dabei als echte Spitze" nhne Radius ausgeführt Der Abschnitt 4 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform eine Umfangsfläche 6, die entsprechend der Mantelfläche eines sich verjüngenden, rotationssymmetrischen Körpers, z.B. eines Kegels ausgebildet ist und konzentrisch zur Achse A des Schraubenschaftes 1 liegt. Diese Umfangsfläche 6 ist an einer Seite des Schraubenumfangs durch eine Ausnehmung 7 unterbrochen, die eine kreisbogenförmige, sich vom Umfang des Schraubenschaftes 1 schräg zur Achse A erstrekkende Fläche 8 bildet, wobei der Abstand dieser Fläche 8 von der Achse A mit zunehmendem Abstand vom Schraubenkopf 2 abnimmt. Die Fläche 5 ist bei der dargestellten Ausführungsform nur in Richtung der Achse A gekrümmt, nicht jedoch in Richtung senkrecht zu dieser Achse, d.h. in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Darstellung a bzw. in Schraubenumfangsrichtung. An die Fläche 8 schließt sich im Bereich der Spitze 5 eine weitere Fläche 9 an, die eine geringere Neigung gegenüber der Achse A wie die Fläche 8 besitzt und die Spanfläche der selbstbohrenden Schraube bildet. Die Fläche 9 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß sie gegenüber der Fläche 8 in Schraubenumfangsrichtung geneigt ist, und zwar in der Weise, daß die Fläche 9 sowohl für die Hauptschneide 10 als auch für die Nebenschneide 11 der selbstbohrenden Schraube den erforderlichen Spanwinkel bildet.At the lower end of the screw shaft 1 goes into a tapered one or tapered section 4, which has the tip 5 of the screw. The point 5 is designed as a real point without a radius has in the illustrated embodiment a circumferential surface 6, which accordingly the outer surface of a tapered, rotationally symmetrical body, e.g. a Is formed cone and is concentric to the axis A of the screw shaft 1. This circumferential surface 6 is on one side of the screw circumference through a recess 7 interrupted, which is a circular arc-shaped, extending from the circumference of the screw shank 1 forms obliquely to the axis A extending surface 8, the distance between this surface 8 of the Axis A decreases with increasing distance from screw head 2. In the embodiment shown, the surface 5 is only in the direction of the axis A curved, but not in the direction perpendicular to this axis, i.e. in the direction perpendicular to the plane of the drawing of representation a or in the circumferential direction of the screw. At the surface 8 adjoins a further surface 9 in the region of the tip 5, which has a smaller inclination with respect to the axis A as the surface 8 and the rake face of the self-drilling screw. The surface 9 is preferably designed in such a way that that it is inclined with respect to the surface 8 in the screw circumferential direction, namely in such a way that the surface 9 for both the main cutting edge 10 and for the Secondary cutting edge 11 of the self-drilling screw forms the required rake angle.

Zur Schaffung der Freifläche für die Hauptschneide 10 ist der Abschnitt 4 an seinem Ende außerhalb der Ausnehmung 7 weiterhin mit einer Schrägfläche 12 versehen, die in zwei Raumachsen gegenüber der Achse A derart geneigt ist, daß diese Schrägfläche sowohl den in der Darstellung a sichtbaren Freiwinkel für die Hauptschneide 10 als auch zusammen mit der Fläche 9 die in der Darstellung h gezeigte und schräg zur Achse A verlaufende Hauptschneide 10 bildet.To create the free area for the main cutting edge 10 is the section 4 furthermore with an inclined surface 12 at its end outside the recess 7 provided, which is inclined in two spatial axes relative to the axis A in such a way that this Inclined surface and the clearance angle visible in illustration a for the main cutting edge 10 as well as together with the surface 9 that shown in illustration h and at an angle to the axis A extending main cutting edge 10 forms.

Die Schrägfläche 12 ist weiterhin so gelegt, daß die Spitze 5 entsprechend dem Betrag x geringfügig außermittig, d.h. seitlich gegenüber der Achse A versetzt liegt. Die Nebenschneide 11 wird bei der dargestellten Ausführungsform von einer Kante zwischen der Fläche 9 und der Umfangsfläche 6 gebildet.The inclined surface 12 is also placed so that the tip 5 accordingly the amount x slightly off-center, i.e. laterally offset from the axis A. lies. The minor cutting edge 11 is in the illustrated embodiment of a Edge formed between the surface 9 and the peripheral surface 6.

Wie die Fig. 1 weiter zeigt, ist der Schraubenschaft 1 mit einem mehrgängigen Gewinde 13 versehen, welches sich bis in den Abschnitt und dabei bis unmittelbar an die Spitze 5 fortsetzt. Allerdings ist das Gewinde 13 im Abschnitt 4 durch die Ausnehmung 7 bzw. durch die Fläche 8 und 9 unterbrochen und erstreckt sich nur an der Umfangsfläche 6 außerhalb dieser Ausnehmung. Auch die Kante 14 zwischen der Fläche 5 und der Umfangsfläche 16 dient bei der dargestellten selbstschneidenden Schraube als weitere Nebenachneide.As FIG. 1 further shows, the screw shaft 1 has a multiple thread Thread 13 provided, which extends into the section and up immediately to the top 5 continues. However, the thread 13 in section 4 by the Recess 7 or interrupted by the surface 8 and 9 and extends only to the circumferential surface 6 outside this recess. The edge 14 between the Surface 5 and the peripheral surface 16 is used in the self-tapping shown Screw as an additional secondary cutting edge.

Die Herstellung der in der Fig. 1 dargestellten Schraube erfolgt entsprechend Fig. 2 beispielsweise in der Weise, daß ein sich zu seinem einen Ende hin beispielsweise kegelförmig oder konisch erjüngender zylinderförmiger Rohling 15 in einem geeigneten Formwerkzeug 16, z.B. in einer Gewindewalzmaschine mit dem Gewinde 13 versehen wird, welches sich bis an die Spitze des Rohlings 15 erstreckt.The screw shown in FIG. 1 is manufactured accordingly Fig. 2, for example, in such a way that a towards one end, for example conical or conically tapering cylindrical blank 15 in a suitable Forming tool 16, e.g. in a thread rolling machine, is provided with the thread 13, which extends to the tip of the blank 15.

Nach dem Aufbringen des Gewindes 13 wird der Rohling 15 im BezEch seines spitz zulaufenden Endes einer spanabhebenden Verformung unterzogen, wobei diese Verformung entsprechend der Fig. 2 im wesentlichen in drei Schritten ausgeführt wird.After the thread 13 has been applied, the blank 15 is subjected to a cutting deformation of its tapered end, wherein this deformation is carried out in accordance with FIG. 2 essentially in three steps will.

Zunächst wird mit Hilfe eines rotierenden Werkzeugs, dessen Umfangsfläche die Arbeitsfläche bildet, z.B. mit Hilfe eines Walzenfräsers 17 die Ausnehmung 7 in den Rohling 15 eingebracht. Der Walzenfräser 17 läuft dabei um eine Achse 18 um, die senkrecht zur Achse A des Rohlings 15 liegt. Bei der für die Fig. 2 gewählten Darstellung wurde davon ausgegangen, daß sich der Walzenfräser17 links von der Längsachse a des Rohlings 15 befindet.First, with the help of a rotating tool, its peripheral surface the working surface forms the recess 7, e.g. with the aid of a cylindrical milling cutter 17 introduced into the blank 15. The cylindrical milling cutter 17 runs around an axis 18 which is perpendicular to the axis A of the blank 15. In the case of the one chosen for FIG In the illustration, it was assumed that the cylindrical milling cutter17 is to the left of the longitudinal axis a of the blank 15 is located.

Nach dem Einbringen der Ausnehmung 7 wird der Rohling 15 entsprechend der für die Fig. 2 gewählten Darstellung um die Längsachse A entgegen der Drehrichtung, mit der die herzustellende Schraube später in ein Material eingedreht werden kann, um einen Winkel gedreht, der geringfügig größer als 900 ist. Nach dem Festlegen des Rohlings 15 in dieser Stellung wird entsprechend dem Pfeil 5 eh zweites span abheben des und rotierend angetriebenes Werkzeug, welches wiederum seine Arbeitsfläche am Umfang aufueist, z.B. ein Walzenfräser 19 am Rohling 15 vorbeibewegt, wdurch die Fläche 9 erzeugt wird. Der Walzenfräser 19 ist um eine Achse 20 rotierend angetrieben, die in zwei Raumrichtungen, nämlich in Richtung der Zeichenebene der Fig. 2 sowie in Richtung senkrecht zu dieser Zeichenebene gegenüber der Längsachse Astes Rohlings 15 geneigt ist, so daß die die Spanfläche bildende Fläche 9 mit dem erforderlichen Spanwinkel erzeugt wird.After the recess 7 has been made, the blank 15 is correspondingly the representation selected for FIG. 2 about the longitudinal axis A against the direction of rotation, with which the screw to be produced can later be screwed into a material, rotated through an angle slightly greater than 900. After setting of the blank 15 in this position is according to the arrow 5 eh second chip lift off the and rotating tool, which in turn is its work surface on the circumference, e.g. a cylindrical milling cutter 19 moves past the blank 15, w through the surface 9 is generated. The cylindrical milling cutter 19 is driven to rotate about an axis 20, in two spatial directions, namely in the direction of the plane of the drawing in FIG. 2 and in the direction perpendicular to this plane of the drawing opposite the longitudinal axis of the branch blank 15 is inclined so that the rake face forming surface 9 with the required Rake angle is generated.

In einem weiteren Arbeitsgeng wird mit Hilfe des ebenfalls spanabw hebenden rotierenden Werkzeuge, welches seine Arbeitsfläche an einer Stirnseite aufweist, z.B. mit dem Flachfräser 21, der in Richtung des Pfeiles C am Rohling 15 vorbeibewegt wird, die Schrägfläche 12 erzeugt. Dieser Flachfräser 21 ist umdle Achse 22 rotierend angetrieben, die ebenfalls in zwei Raumachsen, nämlich in Richtung der Zeichenebene der Fig. 2 sowie in Richtung senkrecht zur Zeichenebene, gegenüber der Längsachse des Rohlings 15 geneigt ist.In a further work geng, with the help of the also spanabw lifting rotating tools, which his work surface on a Front side has, e.g. with the flat milling cutter 21, which is in the direction of arrow C on the blank 15 is moved past, the inclined surface 12 is generated. This flat milling cutter 21 is reversed Axis 22 driven in rotation, which is also in two spatial axes, namely in the direction the plane of the drawing of FIG. 2 and in the direction perpendicular to the plane of the drawing opposite the longitudinal axis of the blank 15 is inclined.

Die Bearbeitung mit Hilfe des Flachfräsers 21 erfolgt dabei so, daß die ursprünglich mittige Spitze des Rohlings 15 abgetragen und anstelle hiervon die außermittige Spitze 5 der selbstbohrenden Schraube entsteht.The machining with the aid of the flat milling cutter 21 takes place in such a way that the originally central tip of the blank 15 is removed and instead of it the eccentric tip 5 of the self-drilling screw is created.

Wie die Fig. 2 zeigt, liegen die Bewegungsrichtungen B und C der Fräser 19 und 21 parallel zueinander, was auch für die Richtung der Achsen 20 und 22 in der Zeichenebene der Fig. 2 gilt. Allerdings sind die Achsen 20 und 22 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig 2 geneigt, um so für die Flächen 9 und 12 den erforderlichen Span- bzw. Freiwinkel zu erhalten.As shown in FIG. 2, the directions of movement B and C of the milling cutters lie 19 and 21 parallel to each other, which also applies to the direction of the axes 20 and 22 in the plane of the drawing of FIG. 2 applies. However, axes 20 and 22 are in the direction inclined perpendicular to the plane of the drawing in FIG to obtain the required rake or clearance angle.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine selbstbohrende Schraube mit einem zylinderförmigen Schraubenschaft 23, an dessen Umfangsfläche wiederum ein mehrere Gänge aufweisendes Gewinde Z4vorgesehenist. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Schraube unterscheidet sich allerdings von der Schraube gemäß Fig. 1 wesentlich dadurch, daß das Gewinde 24 nur an dem zylinderförmigen Schraubenschaft 23 vorgesehen ist und sich nicht an dem sich verjüngenden Abschnitt 25 der Schraube fortsetzt, welcher (Abschnitt) in der Spitze 26 endet. Die Spitze 26 liegt auch bei dieser selbstschneidenden Schraube Weder außermittig, d.h. ist um den Betrag x geringfügig seitlich gegenüber der Längsachse A des Schraubenschaftes 23 versetzt. Der Abschnitt 25 besitzt eine Umfangsfläche 27, die der Mantelfläche eines sich verjüngenden Rotationskörpers entspricht, wobei die Umfangsfläche 27 durch eine Ausnehmung 28 unterbrochen ist. Diese Ausnehmung ist - wie insbesondere die Darstellung b der Fig. 3 zeigt - in Längsrichtung A des Schraubenschaftes 23 gekrümmt und erstreckt sich von der Umfangsfläche des Schraubenschaftes 23, d.h. von einem Bereich oberhalb des Abschnittes 25 an die Spitze 26. Die Fläche 28 bildet zusammen mit im in der Nähe der Spitze 26 liegenden Bereich der Umfangsfläche 27 eine wiederum schräg zur Längsachse A verlaufende und in die Spitze 26 mündende Hauptschneide 29, wobei für diesen Zweck die Fläche 28 an dem in der Fig. 3 unteren Ende der Schraube in Richtung der Längsachse A derart konkav gewölht ist, daß im Bereich der Hauptschneide der erforderliche Spanwinkel entsteht. An die Hauptschneide 29 schließt sich zum Schraubenschaft 23 hin die Nebenschneide 30 an, welche von einer Kante (bei der Darstellung a der Fig. 3 von der rechten Kante) zwischen der Fläche 28 und der Umfangsfläche 27 gebildet ist. Auch bei dieser Nebenschneide wird der notwendige Freiwinkel von der entsprechenden Krümmung der Umfangsfläche 27 erhalten, während die Fläche 28 zur Erzielung des notwendigen Spanwinkels für die Nebenschneide 30 zugleich auch in Richtung quer zur Längsachse A konkav gewölbt oder nach innen geführt ist. Im mittleren Bereich weist die Fläche 28 einen sich in Längsrichtung A erstreckenden Steg 31 auf, der als Stabilisator dient und dem Abschnitt 25 die notwendige Festigkeit verleiht.3 and 4 show a self-drilling screw with a cylindrical Screw shank 23, on the circumferential surface of which in turn has a plurality of threads Thread Z4 is provided. The screw shown in FIGS. 3 and 4 differs however, from the screw according to FIG. 1 essentially in that the thread 24 is only provided on the cylindrical screw shaft 23 and not continues at the tapered section 25 of the screw, which (section) ends in the tip 26. The tip 26 is also in this self-tapping screw Neither off-center, i.e. is slightly to the side of the longitudinal axis by the amount x A of the screw shaft 23 is offset. The section 25 has a peripheral surface 27, which corresponds to the lateral surface of a tapered body of revolution, wherein the circumferential surface 27 is interrupted by a recess 28. This recess is - as in particular the illustration b of FIG. 3 shows - in the longitudinal direction A of the Screw shank 23 is curved and extends from the peripheral surface of the screw shank 23, i.e. from an area above the section 25 to the tip 26. The surface 28 forms together with in the vicinity of the tip 26 area of the circumferential surface 27 again running obliquely to the longitudinal axis A and into the Tip 26 opening main cutting edge 29, for this purpose the surface 28 on the In Fig. 3, the lower end of the screw in the direction of the longitudinal axis A is so concave is curved so that the required rake angle is created in the area of the main cutting edge. The secondary cutting edge closes on the main cutting edge 29 towards the screw shank 23 30, which from one edge (in illustration a in FIG. 3 from the right Edge) is formed between the surface 28 and the peripheral surface 27. Even with this one The secondary cutting edge is the necessary clearance angle from the corresponding curvature of the Peripheral surface 27 obtained, while the surface 28 to achieve the necessary rake angle for the secondary cutting edge 30 at the same time also concave in the direction transverse to the longitudinal axis A. is arched or led inwards. In the middle area, the surface 28 has a in the longitudinal direction A extending web 31 which serves as a stabilizer and the section 25 gives the necessary strength.

Da bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 das Gewinde 24 nicht bis in den Bereich der Spitze 26 reicht bzw. sich nicht an dem die Schneiden 29 und 30 aufweisenden Abschnitt 25 fortsetzt, kann beim Herstellen dieser seibstbohrenden Schraube der Rohling zunächst, beispielsweise durch Kaltverformen mit der Ausnehmung 28 und den Schneiden 29 und 30 versehen werden, bevor in einem weiteren Arheitsgang, beispielsweise ebenfalls durch Kaltverformen das Gewinde 24 auf den Schraubenschaft aufgebracht wird.Since in the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the thread 24 is not extends into the area of the tip 26 or does not attach to the cutting edge 29 and 30 having section 25 can be used in the manufacture of these self-drilling First screw the blank, for example by cold forming with the recess 28 and the cutting edges 29 and 30 are provided before in a further work step, for example also by cold forming the thread 24 on the screw shank is applied.

Durch Spezialmaterial und/oder durch eine Spezialwärmebehandlung ist es möglich, sowohl die Schraube gemäß Fig. 1 als auch die Schraube gemäß den Fig. 3 und 4 mit einem zähen Kern und einer harten Oberfläche zu versehen. Durch entsprechende Ausbildung der Schneidengeometrie ggf. unter Abstimmung auf die Ausgestaltung des Gewindes ist es möglich, die selbstbohrende Schraube gemäß Fig. 1 bzw. gemäß den Fig. 3 und 4 so herzustellen, daß sie bis zu einer Materialstärke von ca. 2,5 mm verwendbar ist.By special material and / or by a special heat treatment it is possible to use both the screw according to FIG. 1 and the screw according to FIGS. 3 and 4 to be provided with a tough core and a hard surface. Through appropriate Formation of the cutting edge geometry, if necessary in coordination with the design of the Thread, it is possible to use the self-drilling screw according to FIG. 1 or according to the Fig. 3 and 4 so that they can be up to a material thickness of about 2.5 mm is usable.

Durch die Verwendung einer scharfen Spitze 5 bzw. 26, die vorzugsweise zusammen mit der Hauptschneide 10 bzw. 29 in einer Ebene liegt, die auch die Längsachse A mit einschließt, ist sichergestellt, daß sich die Schraube heim Bohren sofort zentriert und nicht verläuft. Insbesondere bei dünnen Blechen dringt die Spitze 5 bzw.By using a sharp point 5 or 26, which is preferably lies together with the main cutting edge 10 or 29 in a plane which is also the longitudinal axis A ensures that the screw will get you home immediately centered and does not run. The point penetrates particularly with thin sheet metal 5 resp.

26 sofort durch das Blech, was inshesondere bei einem bis in den Bereich der Spitze geführten Gewinde 13 gemäß Fig. 1 dann den Vorteil hat, daß die Schraube in das Blech hineingezogen wird, ohne daß Späne anfallen, was in vielen Fällen sehr erwünscht ist.26 immediately through the sheet metal, which is especially true for one up in the area the tip guided thread 13 according to FIG. 1 then has the advantage that the screw is drawn into the sheet metal without chips, which in many cases is very is desirable.

Durch die außermittige Anordnung der Spitze 5 bzw. 26 hat die erfindungsgemäße Schraube weiterhin den Vorteil, daß sich beim Durchbohren des Bleches ein Blechdurchzug (Kragenbildung) ergibt, der für die hergestellte Schraubverbindung höhere Ausreißwerte garantieren.Due to the eccentric arrangement of the tip 5 and 26, the inventive Screw still has the advantage that when drilling through the sheet, a sheet penetration occurs (Collar formation) results in the higher pull-out values for the screw connection produced to guarantee.

Schließlich hat ein bis in den Bereich der Spitze 5 herangeführtes Gewinde 13 auch noch den zusätzlichen Vorteil, daß die Schraube sofort anzieht, wodurch die Bohrzeit wesentlich herabgesetzt wird.Finally, one that has been brought up to the area of the tip 5 Thread 13 also has the additional advantage that the screw tightens immediately, whereby the drilling time is significantly reduced.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention was described above using exemplary embodiments.

Es versteht sich, daß Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird.It goes without saying that modifications are possible without this the idea on which the invention is based is abandoned.

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Claims (22)

Patent ansprüche K Selbstbohrende Schraube mit einem ein Gewinde aufweisenden zyl zylinderförmigen Schaft, der an einem Ende einen Schraubenkopf und am anderen Ende einen sich verjüngenden Abschnitt mit Spitze und Schneide besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die keinen Radius aufweisende Spitze (5, 25) seitlich gegenüber der Achse (A) des Schaftes versetzt liegt. Patent claims K Self-drilling screw with a single thread having a cylindrical shank, which has a screw head at one end and at the other end has a tapered section with a point and a cutting edge, characterized in that the tip (5, 25) not having a radius is laterally is offset from the axis (A) of the shaft. 2. Schraube nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gewinde (13) auch in dem sich verjüngenden Abschnitt (4) bis in den Bereich der Spitze (5) fortsetzt.2. Screw according to claim 1, characterized in that the thread (13) also in the tapering section (4) up to the area of the tip (5) continues. 3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Abschnitt (4, 25) von einem konzentrisch zur Achse (A) des Schaftes (1, 23) liegenden Rotationskörper, vorzugsweise von einem Kegel gebildet ist, und daß eine in dem Abschnitt (4, 25) vorgesehene Ausnehmung zumindest mit einem Teil ihrer Fläche eine Hauptschneide (10, 29) und/oder eine Nebenschneide (11, 30) mit zugehöriger Spanfläche bildet.3. Screw according to claim 1 or 2, characterized in that the tapered portion (4, 25) of a concentric to the axis (A) of the shaft (1, 23) lying body of revolution, preferably formed by a cone, and that a recess provided in the section (4, 25) has at least one part their surface has a main cutting edge (10, 29) and / or a secondary cutting edge (11, 30) associated rake face forms. 4. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hauptschneide (10) und die Spanfläche bildende Fläche (9) zumindest in Richtung quer zur Schraubenachse (A) eine ebene Fläche ist.4. Screw according to claim 3, characterized in that the main cutting edge (10) and the face forming the rake face (9) at least in the direction transverse to the screw axis (A) is a flat surface. 5. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) in Richtung der Schraubenachse (A) zu dieser Achse hin konkav gewölbt ist.5. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the recess (7) in the direction of the screw axis (A) is concave towards this axis is arched. 6. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hauptschneide (10) und die zugehörige Spanfläche bildende Fläche (9) eine ebene, schräg zur Achse (A) der Schraube verlauf ende Fläche ist, und daß der Abstand dieser Fläche (9) von der Achse (A) in Richtung von der Spitze (5) zu dem mit dem Schraubenkopf (2) versehenen Ende des Schaftes (1) hin zunimmt.6. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the main cutting edge (10) and the associated rake face (9) is a flat, oblique to the axis (A) of the screw extending surface, and that the Distance of this surface (9) from the axis (A) in the direction from the tip (5) to the with the screw head (2) provided end of the shaft (1) increases. 7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneide (10, 29) an einem Ende in der Spitze (5, 26) endet und schräg zur Achse (A) der Schraube verläuft.7. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the main cutting edge (10, 29) ends at one end in the tip (5, 26) and is inclined runs to the axis (A) of the screw. 8. Schraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneide (10, 29) an ihrem anderen Ende in die Nebenschneide (11, 30) übergeht, die einen geringeren Neigungswinkel gegenüber der Achse (A) des Schaftes (1, 23) aufweist als die Hauptschneide (10, 29).8. Screw according to claim 7, characterized in that the main cutting edge (10, 29) merges at its other end into the secondary cutting edge (11, 30), the one has a smaller angle of inclination with respect to the axis (A) of the shaft (1, 23) than the main cutting edge (10, 29). 9. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiflächefur die Hauptschneide (10) von einer Abflachung (12) an dem mit der Spitze (5) versehenen Ende des Schaftes (1) gebildet ist.9. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the free surface for the main cutting edge (10) from a flat (12) on the with the tip (5) provided end of the shaft (1) is formed. 10 Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (5, 26) und die Nebenschneide (11, 30) an verschiedenen Seiten der Achse (A) des Schaftes (1, 23) liegen.10 screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the tip (5, 26) and the minor cutting edge (11, 30) on different sides of the Axis (A) of the shaft (1, 23) lie. 11. Schraube nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) zwei Teilflächen (8, 9) aufweist, von denen die eine der Spitze (5)benachbart liegende Teilfläche (9) die Hauptschneide (10) und zugleich einen Teil der Nebenschneide (11) bildet,und daß die andere der Spitze (5) entfernt liegende Teilfläche (8) ebenfalls einen Teil der Nebenschneide (11) bildet, und daß die andere Teilfläche (8) vorzugsweise in Richtung quer zur Achse (A) des Schaftes (1) eine solche Neigung gegenüber der einen Teilfläche (9) aufweist, daß der von der anderen Teilfläche (8) gebildete Abschnitt der Nebenschneide (11) bei Eindrehen der Schraube (Drehen der Schraube im Uhrzeigersinn um die Achse) dem von der einen Teilfläche (9) gehildeten Teil der Nebenschneide (11) voreilt.11. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the recess (7) has two partial surfaces (8, 9), one of which is the Tip (5) adjacent partial surface (9) the main cutting edge (10) and at the same time forms part of the minor cutting edge (11), and that the other removes the tip (5) lying partial surface (8) also forms part of the secondary cutting edge (11), and that the other partial surface (8) preferably in the direction transverse to the axis (A) of the shaft (1) has such an inclination with respect to a partial surface (9) that that of the other partial surface (8) formed section of the secondary cutting edge (11) when screwed in of the screw (turning the screw clockwise around the axis) that of the one Partial surface (9) formed part of the secondary cutting edge (11) leads. 12. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (28) ein sich über die von dieser Ausnehmung (28) gebildete Fläche vorstehender und in Richtung der Achse (A) des Schaftes (23) erstreckender Steg (31) vorgesehen ist, der im Abstand von der Hauptschneide (29) endet.12. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that in the recess (28) a formed by this recess (28) Surface protruding and extending in the direction of the axis (A) of the shaft (23) Web (31) is provided, the distance from the main cutting edge (29) ends. 13. Schraube nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (31) sich zu seinem der Hauptschneide benachbart liegenden Ende hin verjüngt.13. Screw according to claim 12, characterized in that the web (31) tapers towards its end adjacent to the main cutting edge. 14. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneide (10, 29) die Achse (A) des Schaftes (1, 23) schneidet.14. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the main cutting edge (10, 29) intersects the axis (A) of the shaft (1, 23). 15. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freifläche für die Hauptschneide (29) von der Mantelfläche des den sich verjüngenden Abschnitt (25) bildenden Rotationskörpers geformt ist.15. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the free surface for the main cutting edge (29) from the lateral surface of the tapered portion (25) forming body of revolution is formed. 16. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freifläche der Nebenschneide (11, 30) von der Mantelflächedes den sich verjüngenden Abschnitt (4, 25) bildenden Rotationskörpers geformt ist.16. Screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the free surface of the minor cutting edge (11, 30) from the lateral surface of the tapering Section (4, 25) forming body of revolution is formed. 17. Verfahren zum Herstellen einer selbstbohrenden Schraube nach einem der AnsprUche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen zu seinem einen Ende hin spitz zulaufenden Rohling (15) ein sich bis zur Spitze dieses Rohlings (15) erstreckendes Gewinde (13) aufgebracht wird, daß in den mit dem Gewindeversehenen Rohling (15) mit Hilfe eines in einer ersten Ebene rotierenden spanabhebenden Werkzeuges (17), z.E. eines Walzenfräsers eine Ausnehmung eingebracht wird, deren Fläche schräg zur Achse (A) des Rohlings (15) liegt, und daß mit Hilfe eines zweiten, in einer zweiten Ebene rotierenden spanabhebenden Werkzeuges (21) der Rohling (15) im Bereich seiner Spitze zur Erzeugung der Hauptschneide (10) sowie zur Freifläche (12) für die Hauptschneide (10) so abgeflacht wird, daß eine neue Spitze (5) entsteht, die seitlich von der Achse (A) des Rohlings (15) liegt.17. Method of making a self-tapping screw according to a of claims 1-16, characterized in that one to one of its ends pointed blank (15) extending to the tip of this blank (15) Thread (13) is applied that in the blank (15) provided with the thread with the aid of a cutting tool (17) rotating in a first plane, z.E. a cylindrical milling cutter a recess is made, the surface of which is inclined to Axis (A) of the blank (15) lies, and that with the help of a second, in a second Level rotating cutting tool (21) of the blank (15) in the area of its Point for generating the main cutting edge (10) and the free surface (12) for the main cutting edge (10) is flattened so that a new tip (5) is created, the side of the Axis (A) of the blank (15) lies. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflachen des Rohlings (15) im Bereich seiner Spitze durch einen Flach- oder Stirnfräser (21) erfolgt.18. The method according to claim 17, characterized in that the flattening of the blank (15) in the area of its tip by means of a flat or face milling cutter (21) he follows. 19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkzeug (17) in einer die Achse (A) des Rohlings (15) einschließenden Ebene rotiert.19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the first tool (17) in one of the axis (A) of the blank (15) enclosing Plane rotates. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (21) um eine Achse (22) rotiert, die sowohl schräg zur Achse (A7)des Rohlings (17) als auch schräg zur Rotationsachse (ins) des ersten Werkzeuges (17) liegt.20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that that the second tool (21) rotates about an axis (22) which is both oblique to the axis (A7) of the blank (17) and at an angle to the axis of rotation (ins) of the first tool (17) lies. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (15) an seiner von dem ersten Werkzeug (17) erzeugten Ausnehmung mit Hilfe eines dritten, spanabhebenden Werkzeuges, z.ß. eines Walzenfräsers (19) der-art bearbeitet wird, daß im Bereich der Spitze des Rohlings (15) eine schräg zur Achse des Rohlings verlaufende und in Richtung quer zu dieser Achse (A) ebene Fläche (9) in der Ausnehmung entsteht.21. The method according to any one of claims 17-20, characterized in that that the blank (15) at its recess generated by the first tool (17) with the help of a third cutting tool, e.g. of a cylindrical milling cutter (19) is processed in such a way that in the region of the tip of the blank (15) an oblique extending to the axis of the blank and in the direction transverse to this axis (A) plane Surface (9) arises in the recess. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (20) des dritten Werkzeugs gegenüber der Rotationsachse (22) des zweiten Werkzeugs (21) geneigt ist22. The method according to claim 21, characterized in that the axis of rotation (20) of the third tool with respect to the axis of rotation (22) of the second tool (21) is inclined
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