DE29814010U1

DE29814010U1 - Gewindeschneidende Schraube

Info

Publication number: DE29814010U1
Application number: DE29814010U
Authority: DE
Original assignee: Schrauben Betzer GmbH and Co KG
Current assignee: Schrauben Betzer GmbH and Co KG
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2008-08-06

Description

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DlPL-ING. CONRAD KÖCHLING Anm. : Schrauben Betzer

DiPLiNG CONRAD-JOACHIM KÖCHLING ^GmbH + ^Co ■ ^KG

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Lfd. Nr. 12 900/98 CJK/Bo.

vom 04.08.1998

Gewindeschneidende Schraube

Die Erfindung betrifft eine gewindeschneidende Schraube zur Formung eines Gewindes in einem vorgeformten, insbesondere vorgelochten Teil oder einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem Kunststoff mit einem zylindrischen Schaft mit Gewinde, einem Schraubenkopf mit Kupplung zur Übertragung des Drehmoments am einen Ende mit einer polygonartigen Verjüngung am anderen Ende, die nach einigen Gewindegängen in den zylindrischen Schaftteil übergeht, sowie mit schraubenlinienartig angeordneten Rillen, die die Gewindegänge schneiden und mit der Mittelachse des Schaftes einen größeren Winkel einschließen als der Gewindesteigung entspricht.

Zum Stand der Technik wird auf die DE 32 42 926 C 2 verwiesen. Dort ist eine gewindefurchende Schraube beschrieben, die eine polygonartige Verjüngung am einen Ende aufweist und bei der auch V-förmige Rillen vorgesehen sind, die zwischen den Flächen des Pyramidenstumpfes beginnen. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß beim Beginn des Einsetzens in eine mit Gewinde zu versehende Bohrung ein geringes Ansatzdrehmoment erzeugt ist. Desweiteren dienen die Rillen dazu, Entlastungsbereiche zur Verfügung zu stellen, so daß beim Eindrehen der Schraube ein weitgehend gleichmäßiger Kraftaufwand gewährleistet ist.

Eine solche bekannte Schraube ist aber nicht geeignet, in ein Loch eines Duroplastteiles oder ein Sackloch eines solchen Teiles eingeschraubt zu werden, weil bei einer derartigen Beanspruchung die Schraube das Duroplastteil sprengen würde.

Aus der DE 94 17 276.5 Ul ist eine selbstschneidende Schraube bekannt, bei der ein Schnittiefenverhältnis von D zu d von etwa 1,5 angegeben ist, wobei D der Außendurchmesser der Schraube samt Gewinde ist und d

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der Kerndurchmesser ist. Eine solche selbstschneidende Schraube entspricht hinsichtlich der Ausbildung vom Kerndurchmesser und Gewindedurchmesser einer Schraube, wie sie Gegenstand vorliegender Erfindung ist. Bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung soll das Schnittiefenverhältnis von D zu d etwa 0,73 betragen.

Bei einer solchen vorbekannten Schraube ist es nicht möglich, diese ohne weiteres in eine Lochung oder eine Sacklochung eines Duroplastteiles einzuschrauben, weil auch bei einer solchen Schraube die Gefahr besteht, daß das Duroplastteil gesprengt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gewindeschneidende Schraube zu schaffen, die in eine Lochung oder eine Sacklochung eines duroplastischen Teiles eingeschraubt werden kann, wobei ein niedriges Furchmoment erreicht werden soll, eine problemlose Wiederholmontage möglich sein soll, ein hohes Überdrehmoment gebildet sein soll und eine großtechnische Fertigung kostengünstig realisierbar sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor,

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daß die Gewindegänge als symmetrische Dreiecksformen mit einem spitzen Flankenwinkel ausgebildet sind, daß die Gewindesteigung so gering ist, daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht ausbricht, und so groß ist, daß das Gewinde beim Einschrauben in Duroplastmaterial nicht verklemmt, und daß die Rillen in Einschraubrichtung hinten liegend scharfkantig ausgebildet sind und eine steile Flanke mit einem Flankenwinkel von ca. 20 ° bis 0 ° oder auch mit Hinterschnitt aufweisen, wobei der Flanke gegenüberstehend ein Freiraum zum Abtransport der durch die steile Flanke erzeugten Späne des Duroplastmaterials ausgebildet ist.

Die Grenzen für die Gewindesteigung sind so definiert, daß einerseits die Gewindesteigung so gering sein muß, daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben und Schneiden des Gewindes nicht ausbricht. Andererseits muß die Gewindesteigung groß genug sein, damit ein Verklemmen im Duroplastmaterial vermieden wird, wobei zudem eine rationelle Einschraubzeit und ein ausreichender Abstand der Gewindegänge erreicht sein soll.

Durch die scharfkantige Ausbildung der einen, steilen Rillenflanke wird erreicht, daß beim Gewindeformen feine Späne abgeschnitten beziehungsweise abgeschält werden, und zwar durch die scharfkantige steile Flanke, wobei diese feinen Späne durch die Rille beziehungsweise den neben der steilen Flanke gebildeten Freiraum abtransportiert werden können, so daß die Späne bei einer Sacklochausbildung im Boden des Sackloches verbleiben, also nicht aus dem Element herausgefördert werden, so daß auf dem verschraubten Element keine Späne äußerlich vorhanden sind.

Die Ausbildung der entsprechenden Rille ist großtechnisch einfach herzustellen, weil diese Rille beim Gewindewalzen in einfacher Weise mit eingeformt werden kann. Vorzugsweise sind mehrere Rillen, beispielsweise vier Rillen, gleichmäßig auf den Umfang der Schraube verteilt angeordnet.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Flankenwinkel der Gewindegänge an der Spitze ca. 30 ° und am Übergang zum Kern ca. 40 ° beträgt.

Durch diese Ausbildung wird einerseits das

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Gewindeformen durch die spitzwinklige Ausbildung an der Spitze des Gewindeganges gefördert, wobei andererseits durch die schaftnahe größere Ausbildung des Flankenwinkels die Tragfähigkeit der Schraube in eingeschraubtem Zustand verbessert wird.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 bis 0,3 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes beträgt.

Dazu ist bevorzugt vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,245 bis 0,285 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes beträgt.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,265 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes beträgt.

Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß die in Einschraubrichtung hinten liegende Flanke der Rille einen Flankenwinkel zwischen 20 ° und 0 ° aufweist.

Dabei ist besonders bevorzugt, daß der steile

Flankenwinkel etwa 12 ° bis 8 °, insbesondere etwa 10 °, beträgt.

Desweiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß die Rille asymmetrisch annähernd V-förmig ausgebildet ist, wobei die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke einen Flankenwinkel von größer 30 ° aufweist.

Dazu ist bevorzugt, daß der Flankenwinkel etwa 50 ° beträgt.

Zudem ist bevorzugt, daß die Rille nur die Spitzen der Gewindegänge schneidet.

Die Erfindung stellt eine Schraube zur Verfügung, mit der ohne Beschädigung des Duroplastteiles ein Gewinde in eine Lochung oder eine Sacklochbohrung des Duroplastteiles eingebracht werden kann. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Rille wird ein niedriges Furchmoment sichergestellt und gleichzeitig ein hohes Überdrehmoment erzeugt. Der Gewindeschneidvorgang ist ordnungsgemäß möglich, so daß problemlose Wiederholmontage möglich ist. Dadurch,

daß auch feine Späne geschnitten und abtransportiert werden, ist eine exakte Gewindeformung sichergestellt. Bei einem Flankenwinkel von ca. 20 ° der steilen Flanke ist gerade eben noch sichergestellt, daß der Span noch ausreichend geschnitten wird. Bei einem größeren Flankenwinkel der Rille würde der Tubus bei einer Sacklochausbildung oder der Mantel bei einer Lochung im Duroplastmaterial ausbrechen. Der andere Grenzbereich liegt bei 0 ° oder auch in einem Hinterschnitt-Winkel. Dann ist aber eine großtechnische Fertigung nicht mehr möglich. Der optimale Winkel liegt zwischen 8 und 12 °, wobei sich ein Winkel von 10 ° als besonders geeignet herausgestellt hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Schraube in

Seitenansicht;

Figur 2 desgleichen von unten gesehen;

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Figur 3 desgleichen im Schnitt III/III

der Figur 1 gesehen;

Figur 4 das Detail IV/IV der Figur 1 in

vergrößerter Darstellung.

In der Zeichnung ist eine gewindeschneidende Schraube zur Formung eines Gewindes in einem vorgeformten Teil oder in einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem Kunststoff gezeigt. Die Schraube weist einen zylindrischen Schaft 1 mit Gewinde 2, einen Schraubenkopf 3 mit Kupplung 4 zur Übertragung des Drehmoments am einen Ende und mit einer polygonartigen Verjüngung 5 am anderen Ende auf, wobei die polygonartige Verjüngung 5 nach einigen Gewindegängen in den zylindrischen Gewindeteil übergeht. Desweiteren sind schraubenlinienartig angeordnete Rillen 6 ausgebildet, die die Gewindegänge 2 schneiden und mit der Mittelachse des Schaftes einen größeren Winkel einschließen, als der Gewindesteigung entspricht. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel etwa 15 °.

Das Schnittiefenverhältnis D zu d beträgt ca. 0,73.

Dabei ist D der Gesamtdurchmesser der Schraube einschließlich Gewinde und d der Kerndurchmesser des Gewindes 1.

Die Gewindegänge sind im Querschnitt als symmetrische Dreiecksform mit einem spitzen Flankenwinkel ausgebildet. Die Gewindesteigung ist so gering, daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht ausbricht, und so groß, daß das Gewinde beim Einschrauben in Duroplastmaterial nicht verklemmt. Die Rillen 6 weisen in Einschraubrichtung 10 hinten liegend eine steile Flanke 7 auf, die scharfkantig ausgebildet ist, wobei der Flankenwinkel im Ausführungsbeispiel etwa 10 ° ist. Der Flanke gegenüberstehend ist ein Freiraum 8 zum Abtransport der durch die steile Flanke erzeugten Späne des Duroplastmaterials ausgebildet.

Der Flankenwinkel der Gewindegänge beträgt, wie anhand der Figur 4 verdeutlicht, an der Spitze ca. 30 ° und am Übergang zum Kern ca. 40 °. Die Gewindesteigung beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 0,265 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes. Die Rille 6 ist asymmetrisch

ausgebildet, wobei die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke 9 in einem Flankenwinkel von etwa 50 ° geneigt ist. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, verläuft die Rille 6 nur in den Spitzen der Gewindegänge 2, nicht aber bis zum Kern 1 oder in den Kern hinein.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

ansprüche:

1.Gewindeschneidende Schraube zur Formung eines Gewindes in einem vorgeformten Teil oder einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem Kunststoff mit einem zylindrischen Schaft mit Gewinde, einem Schraubenkopf mit Kupplung zur Übertragung des Drehmoments am einen Ende mit einer polygonartigen Verjüngung am anderen Ende, die nach einigen Gewindegängen in den zylindrischen Gewindeteil übergeht, sowie mit schraubenlinienartig angeordneten Rillen, die die Gewindegänge schneiden und mit der Mittelachse des Schaftes einen größeren Winkel einschließen als der Gewindesteigung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge (2) als symmetrische Dreiecksformen mit einem spitzen Flankenwinkel ausgebildet sind, daß die Gewindesteigung so gering ist, daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht ausbricht, und so groß ist, daß das Gewinde beim Einschrauben in Duroplastmaterial nicht verklemmt, und daß die Rillen (6) in Einschraubrichtung hinten liegend scharfkantig ausgebildet ist und eine steile Flanke (7) mit einem Flankenwinkel von ca. 20 ° bis 0 ° oder

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mit Hinterschnitt aufweisen, wobei der Flanke (7) gegenüberstehend ein Freiraum (8) zum Abtransport der durch die steile Flanke erzeugten Späne des Duroplastmaterials ausgebildet ist.

2.Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel der Gewindegänge (2) an der Spitze ca. 30 ° und am Übergang zum Kern (1) ca. 40 beträgt.

3.Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 bis 0,3 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1) beträgt.

4.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,24 5 bis 0,285 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1) beträgt.

5.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 65 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1) beträgt.

6.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß die in Einschraubrichtung hinten liegende Flanke (7) der Rille einen Flankenwinkel· zwischen 20 ° und 0 ° aufweist.

7.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der steiie Flankenwinkel etwa 12 ° bis 8 °, insbesondere etwa 10 °, beträgt.

8.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die RiMe (6) asymmetrisch annähernd V-förmig ausgebiidet ist, wobei die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke (7) einen Flankenwinkel· von größer 30 ° aufweist.

9.Schraube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fiankenwinkel· etwa 50 ° beträgt.

iO.Schraube nach einem der Ansprüche l· bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die RiMe (6) nur die Spitzen der Gewindegänge (2) schneidet.