DE3108010A1 - "selbstbohrende, selbstschneidende schraube" - Google Patents

"selbstbohrende, selbstschneidende schraube"

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DE3108010A1
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John Ernest 60120 Elgin Ill. Bettini
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Illinois Tool Works Inc
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Illinois Tool Works Inc
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Description

310801Q
Die Erfindung umfasst eine verbesserte selbstbohrende, selbstschneidende Schraube. Die Bohrspitze enthält zwei halbkonische Segmente mit flachen Seiten und abgerundeten Spitzen. Die Segmente sind in Längsrichtung auf der Achse der Schraube mit Bezug aufeinander versetzt, und Abschnitte der flachen Seiten sind ko-. planar. Die beiden Winkel/ die von den konischen Segmenten eingeschlossen sind, können unterschiedlich sein, v/obei der Winkel des näher am Kopfende gelegenen Segments vorzugsweise der größere von den beiden ist. Das selbstschneidende Gewinde kann jede beliebige von mehreren Formen annehmen: es kann ein Maschinencjewinde sein, ein Gewinde vom Typ B oder ein Vierganggewinde mit zwei Gängen mit einem ersten Spitzendurchmesser und zwei Gängen mit einem zweiten größeren Spitzendurchmesser.
Die Schraube gemäß der Erfindung ist insbesondere geeignet zur Befestigung von Wandtäfelungen oder anderem Paneelmaterial· an Stahldübeln. Die selbstbohrende, selbstschneidende Schraube gemäß der Erfindung hat sich als schnelleres Bohrwerkzeug gegenüber anderen Bohrschrauben erwiesen, verlangt weniger komplizierte Herstellungsschritte und Werkzeuge zu ihrer Herstellung und kann daher wirtschaftlicher erzeugt werden. Außerdem extrudiert das näher am Kopf gelegene konische Segment das relativ dünne Metall in dem Dübel während des Schraubvorgangs und bietet einen größeren Gewindeeingriff mit der Schraube. Dieser größere Gewindeeingriff resultiert in höhere Ausziehwerte (d.h. größere Iialtekraft) für den
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Befestiger. Die das Vierganggewinde verwendende Ausführungsform kann infolge ihrer erhöhten Gewindedichte zur weiteren Verstärkung des Gewindeeingriffs benutzt werden. Obwohl der Befestiger gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere für Stahldübel geeignet ist, kann er doch in Holz zur Anwendung kommen, ohne daß es notwendig wäre, seine Form zu ändern. Die Flachheit der Bohrspitze verhindert ein Verstopfen der Nuten mit Wandbrettpartikeln, was sich für andere Schraubenformen als beschwerlich erweisen kann.
Diese und weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf den Eefestiger gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht teilweise im Schnitt durch den Spitzenbereich des Befestigers nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Teilendansicht im Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf die Bohrspitze des Befestigers gemäß der Erfindung,
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht teilweise im Schnitt von einer weiteren Ausführungsform des Befestigers gemäß der Erfindung,
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Fig. 6 eine Endansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Bohrspitze der Ausführungsform nach Fig. 5.
Die selbstbohrende, selbstschneidende Schraube gemäß der Erfindung ist im allgemeinen bei 10 gezeigt. Der Kopf 12 der Schraube hat dieselbe allgemeine Gestalt wie in dem US-Patent 3 056 234 gezeige, das hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen wird. Diese Kopfart hat sich als besonders geeignet erwiesen für eine Halterung in Wandbrettern oder dergleichen. Die Ausnehmung 14 bietet eine Anzahl beim Eintreiben zu erfassender Flächen zum Eintreiben der Schraube in einer Drehbewegung.
Der Gewindeabschnitt 16 kann vorzugsweise die Gestalt eines Vierganggewindes haben, unter Verwendung von zwei Gewinden 18 rait einem ersten Spitzendurchmesser und zwei Gewinden 20 mit einem zweiten größeren Spitzendurchmesser. Die Bohrspitze, die allgemein bei 22 gezeigt ist, umfasst ein erstes konisches Segment 24 und ein zweites konisches Segment 26. Jedes Segment hat eine flache Seite und eine abgerundete Spitze 28 bzw. 30. Das zweite Segment 26 ist in Längsrichtung mit Bezug auf das erste konische Segment 24 in Richtung auf den Kopf 12 zu versetzt. Das konische Segment 26 hat vorzugsweise einen größeren eingeschlossenen Winkel, um seine kürzere Länge auszugleichen. Die flachen Seiten der beiden Segmente
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sind teilweise koplanar.
Die Versetzung zwischen den Segmenten 24 und 26 erzeugt zwei Nutenbereiche 32. Infolge der Symmetrie der Bohrspitze ist diese in der Lage, eine Bohrung durch Drehung der Schraube in beide Richtungen durchzuführen. Diese Bohrspitze kann daher ohne irgendeine Abwandlung ihrer Form in eine Schraube eingebaut werden, die ein Linksgewinde·verwendet. Sowie die Bohrspitze 22 in den Stahldübel eintritt, erfasst das zweite konische Segment 26 das Material und bearbeitet es, indem es das Material aus der Rückseite des zu formenden Loches extrudiert. Diese Extrusion vergrößert den Oberflächenbereich der öffnung, der für den Gewindeeingriff durch den Gewindebereich 16 verfügbar ist. Je größer der Gewindeeingriff, desto größer sind die Ausziehwerte oder die Haltefestigkeit des Befestigers. Das Viergangmerkmal hilft ferner die Haltefestigkeit zu erhöhen, infolge der erhöhten Gewindedichte.
Eine zweite Ausführungslorm ist in den Figuren 5 bis 7 dargestellt, In dieser Ausführungsform ist der eingeschlossene Winkel des konischen Segments 26 vergleichsweise größer mit Bezug auf das Segment 24 als in der vorherigen Ausführungsform. Außerdem sind, während die flache Seite jedes Segments in der Ausführungsform nach den Fign. 1 bis 4 allgemein in der Mittellinie lag, die flachen Seiten dieser Ausführungsform von der Mittellinie versetzt, was der Spitze eine viel flachere Gestalt gibt. Der Gewindeabschnitt 16 dieser Ausführungsform ist als ein Gewinde der Type B gezeigt,
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kann jedoch auch die Form eines Maschinengewindes oder irgendeine andere Gewindeform haben, was immer zweckmäßig sein mag.
Die selbstbohrende, selbstschneidende Schraube gemäß der ERfindung kann Wandbretter oder dergleichen durchdringen und sich in einen. Stahldübel einbohren und eine Befestigung darin bilden. Infolge der Gestalt der Bohrspitze werden die Nuten nicht mit Ivandbrettpartikeln gefüllt, was sich bei anderen Bohrschrauben nachteilig auswirken kann. Außerdem extrudiert diese Bohrspitze das Material des Dübels beim Bohren und erhöht dadurch die verfügbare Materialdicke für den Gewindeeingriff. Schließlich ist der Eefestiger ebenso gut geeignet für eine Verwendung ir.it Holzdübeln und braucht nicht auf Anwendungsfälle in Verbindung mit Stahldübeln begrenzt zu werden.
Fachleuten auf diesem Gebiet werden nach dem Studium der obigen Beschreibung verschiedene Veränderungen, Abwandlungen und Alternativen möglich erscheinen. Es ist demzufolge beabsichtigt, alle derartigen Veränderungen, Abwandlungen und Alternativen, die in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen, als in den Eereich der vorliegenden Erfindung fallend anzusehen.
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Claims (7)

  1. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube, die an eineru Lnde einen Kopf r.iit beim Eintreiben zu erfassenden Oberflächen aufweist, eine Bohrspitze an dem gegenüberliegenden Lnde una einen üewindebereich zwischen den beiden Lnden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eohrspitze ein erstes konisches Segment mit einer flachen Seite und einer abgerundeten Spitze aufweist, das in einer ersten Stellung in Längsrichtung auf der Schraubenlänge liegt, ein zweites konisches Segment mit einer flachen Seite und einer abgerundeten Spitze, welches an einer zweiten Stellung in Längsrichtung auf der Schraubenlängc liegt, wobei diese zweite Stellung in L^ngsricntung naher am Kopf liegt als die erste Stellung una
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    Zii|»oI«mh«»i»o \ ertrcii»!· Ιιι>ίιη IOiirapftiechon I'(Ucntnnit Pr<ifi*HHiiiiuU H<?ppt»H<»iilfltiv€»s Ιϊι·Π>ιό tKe Kurapetin Patent Office
    Di'iitMrlio Utiiik Al! 11<ιιη!»ιιι·μ, Nr. O5/2H4O7 (Hl .Z 2ΟΟ7ΟΟΟΟ) Hank A(J I Inriihui·«, Nr. ΟΗΗΟΟΗΠ (Hl.κ 20OH(K)OO) · I'okisi-Iku-Ic IlanibiirK ÜH ili-2(
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    wenigstens ein Teil der beiden flachen Seiten koplanar ist.
  2. 2. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite konische Segment einen eingeschlossenen Winkel aufweist, der sich von der. des ersten Segments unterscheidet.
  3. 3. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Kinkel des
    zweiten konischen Segments größer ist als der eingeschlossene Winkel des ersten Segments.
  4. 4. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebereich der Schraube wenigstens ein Schraubgewinde mit einem ersten vorgegebenen Spitzendurchmesser und wenigstens ein Schraubgewinde mit einem zweiten vorgegebenen Spitzendurchmesser aufweist, der
    größer ist als der erste Durchmesser.
  5. 5. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebereich zwei Gewinde mit dem ersten Spitzendurchmesser und zwei Gewinde mit dem
    zweiten Spitzendurchmesser aufweist.
  6. 6. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 1,
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    dadurch gekennzeichnet, daß jede flache Seite auf der Kegelmittellinie liegt, so daß jedes konische Segment allgemein " eine Hälfte eines Kegels umfasst.
  7. 7. Selbstbohrende, selbstschneidende Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Seite jedes konischen Segments aus der Achse des Kegels versetzt liagt, so daß jedes konische Segment weniger als einen halben Kegel umfasst.
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