DE69831550T2 - Befestigungsschraube und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Befestigungsschraube und Verfahren zur Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE69831550T2
DE69831550T2 DE69831550T DE69831550T DE69831550T2 DE 69831550 T2 DE69831550 T2 DE 69831550T2 DE 69831550 T DE69831550 T DE 69831550T DE 69831550 T DE69831550 T DE 69831550T DE 69831550 T2 DE69831550 T2 DE 69831550T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
thread
head
drill bit
fastening screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69831550T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69831550D1 (de
Inventor
David James Alexander Mornington Roberts
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WA Deutsher Pty Ltd
Original Assignee
WA Deutsher Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3804756&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69831550(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by WA Deutsher Pty Ltd filed Critical WA Deutsher Pty Ltd
Publication of DE69831550D1 publication Critical patent/DE69831550D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69831550T2 publication Critical patent/DE69831550T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/027Rolling of self-tapping screws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/001Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0031Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the screw being designed to be screwed into different materials, e.g. a layered structure or through metallic and wooden parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0084Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by geometric details of the tip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/10Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/022Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling combined with rolling splines, ribs, grooves or the like, e.g. using compound dies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Befestigungsschrauben des selbstbohrenden bzw. gewindebohrenden/selbstschneidenden Typs, welcher eine Bohrspitze am abschließenden Ende des Gewindeschafts hat.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Befestigungsschrauben des genannten Typs werden in unterschiedlichen Formen gefertigt, und es ist allgemein der Fall, dass zum jeweiligen Eindringen in Metall und Holz verschiedene Formen gewählt werden. Befestigungsschrauben, welche zum Durchbohren von Blech vorgesehen sind, haben eine Bohrspitze, welche im Wesentlichen dieselben Eigenschaften hinsichtlich der Form und der Funktion aufweist, wie das Ende eines herkömmlichen Bohrers zum Metallbohren (siehe beigefügte 1 und 2). Der Endteil der Befestigungsschraube, an dem die Bohrspitze gebildet ist, weist keine Gewindegänge auf und ist einem herkömmlichen Bohrer sehr ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Auskehlungen bzw. Spannuten eher gerade als spiralförmig sind. Die Länge des gewindefreien Endteils variiert, ist aber allgemein wesentlich größer als der Durchmesser dieses Teils.
  • Eine Befestigungsschraube, welche zum Eindringen in Holz vorgesehen ist, weist eine gänzlich verschiedene Bohrspitze auf, und ein typisches Beispiel wird durch die beigefügten 3 und 4 gezeigt. Die Hauptmerkmale der Holzschraube sind, dass sie einen sich verjüngenden Endteil aufweist, welcher in einem abschließenden zugespitzten Ende endet, und sich das Gewinde entlang dieses Endteils im Wesentlichen hinauf bis zu dem abschließenden Ende oder der Spitze erstreckt. Es ist auch eher eine einzelne Auskehlung in der Bohrspitze vorgesehen, als zwei, wie im Fall einer Befestigungsschraube, welche vorgesehen ist, um Blech zu durchbohren. Die Fortführung des Gewindes durch den sich verjüngenden Endteil ist ein wichtiges Merkmal, weil es das Gewinde in die Lage versetzt, sich früh im Eindringprozess in das Holz zu schneiden und dadurch die Schraube in das Holz zu ziehen. Diese Reaktion zwischen dem Gewinde und dem Holz fördert den Bohrvorgang, indem minimaler am Enddruck am Befestigungselement erforderlich ist.
  • Ein Problem tritt auf, wenn eine Befestigungsschraube, welche entworfen ist, um sich durch Metall zu bohren, zum Eindringen in Holz benötigt wird, zum Beispiel, wenn die Schraube genutzt wird, um ein Blech an einem Holzträger zu befestigen. Unter diesen Umständen dringt die Schraube typischerweise sowohl in das Blech und das Holz ohne Schwierigkeiten ein, bis der Gewindeteil des Befestigungsschafts die Holzoberfläche erreicht. Das Gewinde schneidet sich nicht in das Holz wie es bei dem Befestigungselement der 3 und 4 der Fall ist, sondern tendiert dazu, über die Holzoberfläche zu fahren. Es ist dann eine erhebliche Endkraft erforderlich, um das Befestigungselement weiter in das Holz zu treiben und ein Selbstschneiden ohne ein wesentliches Überdrehen des so gebildeten Innengewindes zu erzielen.
  • Wegen des vorgenannten Problems ist es nicht unüblich für Handwerker, Befestigungsschrauben des in 3 und 4 gezeigten Typs zum Befestigen von Blech an Holz zu verwenden. Eine erhebliche Endkraft ist erforderlich, um das Eindringen in das Metall zu initiieren, aber aus dem zuvor genannten Grund ist weniger Anstrengung zum Eindringen und zum Bohren in das Holz erforderlich. Die Bohrspitze solcher Befestigungselemente ist nicht zum Schneiden in Metall geeignet und tendiert dazu, einen Grat zu hinterlassen, sobald das Befestigungselement das Blech durchdringt. Solche Grate sind unansehnlich und aufgrund ihrer gezackten Natur gefährlich. Sie fördern auch die Korrosion des Blechs und können dazu tendieren, ein Lecken des Daches zu verursachen, weil die dichtende Unterlegscheibe durch solche Grate daran gehindert wird, fest an der Dachfläche zu sitzen.
  • Die US-A 3 125 923 offenbart eine Befestigungsschraube gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Befestigen von Blech an Holz, welche einen länglichen Schaft, eine Bohrspitze und einen Kopf aufweist, welche an jeweils entgegen gesetzten Enden des Schafts vorgesehen sind, wobei der Schaft ein Paar Schneidkanten an entgegen gesetzten Seiten der Längsachse des Schafts zum Schneiden durch Metall angeordnet hat, und eine Auskehlung, die sich in Längsrichtung des Schafts von jeder der Schneidkanten erstreckt, wobei ein Gewinde an dem Schaft geformt wird.
  • Bei der Schraube der US-A 3 125 923 ist der verjüngte Gewindeabschnitt hingegen um einen wesentlichen Abstand von dem Bohrpunkt selbst nach hinten versetzt, und wird im Gebrauch auf die gleiche Weise wirken, wie die Schraube nach dem Stand der Technik, welche in Bezug auf 1 und 2 beschrieben ist.
  • ZIELE DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Ziel der gegenwärtigen Erfindung die vorgenannten Schwierigkeiten durch Bereitstellung einer Befestigungsschraube zu überwinden oder zu minimieren, welche sauber durch Metall schneidet und welche eine minimale Endkraft erfordert, um ein passendes Gewinde im Holz zu bilden. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Befestigungsschraube zu liefern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der gegenwärtigen Erfindung wird eine Befestigungsschraube gemäß Anspruch 1 geliefert.
  • Die Bohrspitze ist gestaltet, um sich effektiv in Metall zu schneiden und zur Sammlung und Entfernung von Spänen, welche während des Eindringens der Bohrspitze in eine Metall-/Holz-Komponente erzeugt werden. Das am Schaft gebildete Gewinde erstreckt sich über einen wesentlichen Teil des Teils des Schafts, in welchem die Auskehlung gebildet ist. Bevorzugt ist der ausgekehlte Teil des Schafts verjüngt, umso im Allgemeinen von kegelstumpf-konischer Form zu sein.
  • Es wird bevorzugt, dass sich die Bohrspitzenschneidkante von der Schaftachse nach außen und schräg zum Kopfende des Schafts erstreckt, während sich die Auskehlung von der Schneidkante hin zum Kopfende des Schafts erstreckt. Der Schaft weist vorzugsweise einen parallelen Teil und einen verjüngten Teil auf, welche zum Kopf bzw. der Bohrspitze des Befestigungselements benachbart sind, wobei sich die Auskehlung mindestens entlang eines Teils des verjüngten Teils erstreckt, und ein Gewinde an dem Schaft so gebildet ist, dass es sich sowohl entlang dem parallelen Teil als auch dem verjüngten Teil des Schafts erstreckt.
  • Das Gewinde kann sich nicht entlang der gesamten Länge eines jeden Teils des Schafts erstrecken, erstreckt sich aber vorzugsweise entlang zumindest eines wesentlichen Teils des verjüngten Teils. Es wird ferner bevorzugt, dass sich das Gewinde ohne Unterbrechung über die Verbindungsstelle zwischen den zwei Teilen des Schafts erstreckt.
  • Die Bohrspitze beinhaltet vorzugsweise zwei Schneidkanten und zwei Auskehlungen, die sich jeweils in Längsrichtung von einer jeweiligen Schneidkante erstrecken. Jede Schneidkante kann an einer entsprechenden Seite zweier entgegen gesetzter Seiten der Schaftachse angeordnet sein, und jede kann allgemein in der selben Weise angebracht und abgewinkelt angeordnet sein, wie die entsprechenden Schneidkanten eines herkömmlichen Bohrers zum Bohren durch Metall.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsschraube entsprechend Anspruch 8 geliefert.
  • Der Endteil des Schafts, welcher von dem Kopf beabstandet ist, kann einem Stanz-, Schmiede- oder einem anderen Materialentfernungsvorgang unterzogen werden, um eine Bohrspitzenkonfiguration zu erzeugen, welche mindestens eine winklig angeordnete Schneidkante und eine Auskehlung aufweist, welche sich von dieser Schneidkante zum Kopfende des Schafts hin erstreckt. Ein Teil des überschüssigen Materials kann sich zwischen der Schneidkante und dem abschließenden Ende des vorgeformten Schafts erstrecken, und dieser Abfall kann auf jede geeignete Art entfernt werden, um die Schneidkante an einem dadurch neu gestalteten abschließenden Ende des Befestigungselements freiliegen zu lassen. Das Gewinde kann nach oder während der Entfernung des zuvor genannten überschüssigen Materials am Schaft gebildet werden, und es wird bevorzugt, dass ein Gewindewalz-Arbeitsgang für diesen Zweck genutzt wird.
  • Die gegenwärtige Erfindung liefert ferner einen Gewindeschneider (die) zum Bilden einer Befestigungsschraube mit Gewinde der oben beschriebenen Art, aus einer Schraubenvorform, welche einen zylindrischen länglichen Schaft und einen Kopf an einem Ende des Schafts aufweist, durch einen Gewinderoll- bzw. -walzarbeitsgang, wobei der Gewindeschneider eine Rampenfläche zum Entfernen eines Teils des Schaftmaterials vom abschließenden Ende des Schafts zum Kopf entgegen gesetzt beinhaltet, um eine Schneidkante oder ein Paar Schneidkanten freizulegen.
  • Es wird ferner bevorzugt, dass jeder Gewinderollschneider so gebildet ist, dass ein Teil des Schafts, welcher zu der Bohrspitzenschneidkante benachbart ist, mit einer Verjüngung gebildet wird, um so den Durchmesser (oder der Querschnittsgröße) in einer Richtung weg vom Befestigungskopf zu reduzieren. Dieser verjüngte Teil beinhaltet mindestens einen Teil der Bohrspitzenauskehlung. Das Gewinde erstreckt sich vorzugsweise entlang zumindest eines wesentlichen Teils des verjüngten Teils, um so dicht bei der Schneidkante der Bohrspitze zu enden.
  • Die Bildung des verjüngten Teils und/oder des Gewindes an diesem Teil kann zu einer Entfernung eines äußeren Teils der Bohrspitzenschneidkante, wie sie ursprünglich gebildet worden war, führen, aber ein innerer Teil (d.h. benachbart zu der Schaftachse) dieser Schneidkante bleibt intakt. Darüber hinaus entfernt das Bilden des verjüngten Teils durch plastische Verformung des Schafts das Material so, dass es eine axiale Längung des Schafts gibt, und es wird bevorzugt, dass das Werkzeug so konstruiert oder angeordnet ist, dass es dieser Längung ermöglicht, ungehindert aufzutreten, so dass der vorgenannte innere Teil der Schneidkante nicht verzerrt wird.
  • Es wird dienlich sein, die Erfindung nachstehend detaillierter durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen zu beschreiben, welche eine Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die Besonderheit der Zeichnungen und der zugehörigen Beschreibung sollen nicht als Ersatz für die Allgemeingültigkeit der vorangegangenen umfassenden Beschreibung der Erfindung verstanden werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen:
  • 1 ist eine Seitenansicht der Bohrspitze einer Befestigungsschraube nach dem Stand der Technik.
  • 2 ist eine Endansicht in Richtung II-II der Bohrspitze der 1.
  • 3 ist eine Seitenansicht der Bohrspitze einer Befestigungsschraube nach dem Stand der Technik.
  • 4 ist eine Endansicht aus der Richtung IV-IV der Bohrspitze der 1.
  • 5 zeigt eine Befestigungsschraube gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 ist eine Endansicht in der Richtung VI-VI der Befestigungsschraube der 5.
  • 7 bis 10 veranschaulichen schematisch Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Befestigungsschraube gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 11 zeigt einen Gewinderollschneider zum Gebrauch bei der Herstellung einer Befestigungsschraube gemäß den 7 bis 10.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht des Gewinderollschneiders der 11 durch XII-XII.
  • BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 5 und 6 zeigen eine Form einer Befestigungsschraube, welche eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung umfasst. Es gilt zu verstehen, dass die Erfindung auf Befestigungsschrauben anwendbar ist, welche sich wesentlich von der in 5 und 6 gezeigten Schraube unterscheiden.
  • Bei dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Befestigungselement einen länglichen Schaft 1, eine Bohrspitze 2 und einen Kopf 3, welche an entsprechenden entgegen gesetzten Enden des Schafts 1 angeordnet sind. Der Schaft 1 beinhaltet einen parallelen Teil P und einen verjüngten Teil T, welche wie gezeigt Ende an Ende angeordnet sind. Der verjüngte Teil T verringert sich im Durchmesser in einer Richtung weg von dem Befestigungselementkopf 3, und kann eine Länge aufweisen, welche gewählt ist, um den beabsichtigten Gebrauchsverhältnissen zu genügen. Das Ausmaß der Verjüngung kann entsprechend den Anforderungen groß oder klein sein, ist aber in jedem Fall so, dass der verjüngte Teil kegelstumpf-konisch ist.
  • Die Bohrspitze 2 ist an dem abschließenden Endteil des Schafts 1 gebildet, und beinhaltet in dem gezeigten Beispiel zwei Schneidkanten 5, welche an jeweils entgegen gesetzten Seiten der Schaftachse angeordnet sind. Jede Schneidkante 5 erstreckt sich abgewinkelt von der Schaftachse nach außen, um so zu dem Befestigungselementkopf 3 hin anzusteigen. Der Anstiegs- bzw. Neigungswinkel jeder Kante 5 kann im Wesentlichen derselbe sein wie der, welcher für die entsprechenden Kanten am Schneidende eines herkömmlichen Bohrers des Typs zum Schneiden durch Metall eingenommen wird. Jede Schneidkante 5 wird erzeugt, indem eine Auskehlung 6 durch die geneigte Endfläche 7 des Schafts 1 gebildet wird. Wie anhand 5 ersichtlich ist, erstreckt sich jede Auskehlung 6 von der jeweiligen Schneidkante 5 in allgemeiner Richtung der Längsachse des Schafts 1 und erstreckt sich zumindest über einen Teil der axialen Länge des verjüngten Teils T.
  • Wie gezeigt, grenzt die Endfläche 7 des Schafts 1 unmittelbar an das Ende kleinen Durchmessers des verjüngten Teils T an.
  • Ein Gewinde 8 ist an dem Schaft 1 gebildet und erstreckt sich entlang mindestens eines Teils der Länge von jedem der Schaftteile P und T. Das Gewinde 8 erstreckt sich vorzugsweise über einen wesentlichen Teil des verjüngten Teils T um so benachbart zu der Endfläche 7 zu enden. Es wird auch bevorzugt, dass die Tiefe des Gewindes 8 schrittweise in der Nachbarschaft der Endfläche 7 abnimmt, um so eine Führung für Gewindebohr- bzw. Schneidzwecke zu liefern.
  • Jedes geeignete Verfahren kann verwendet werden, um ein Befestigungselement der oben beschriebenen Art zu erzeugen. 7 bis 10 veranschaulichen schematisch verschiedene Phasen bei der Herstellung des Befestigungselements durch ein exemplarisches Verfahren.
  • 7 zeigt einen Befestigungselement-Vorformling 9, welcher einen länglichen zylindrischen Schaft 1 und einen Kopf 3 an einem Ende des Schafts 1 aufweist. Eine Bohrspitzenkonfiguration 10 (8) wird in dem Schaft 1 in der Nachbarschaft des abschließenden Endes 11 geformt, vorzugsweise mittels eines Stanz-, Schmiede- oder eines anderen Metallentfernungsvorgangs. Die Konfiguration 10 ist so, dass jede der Schneidkanten 5 erzeugt wird, genauso wie jede zugehörige Auskehlung 6 und die geneigte Endfläche 7, durch welche sich die Auskehlungen 6 erstrecken. Ein Teil von überschüssigem Material 12 existiert rechts von der Fläche 7, wie durch 8 gezeigt wird, und dieser Teil 12 kann auf jede geeignete Art entfernt werden, um die Fläche 7 und die Kanten 5 an dem neu geschaffenen abschließenden Ende des Schafts 1, wie durch 9 gezeigt, freiliegen zu lassen.
  • Das Gewinde 8 kann an dem Schaft 1 durch jedes geeignete Mittel gebildet werden, aber es wird bevorzugt, einen Gewinderoll- bzw. -walzvorgang zu nutzen. Ein Gewinderollschneider 13, wie durch die 11 und 12 gezeigt, kann zu diesem Zweck genutzt werden.
  • Gewinderollen ist ein bekannter Prozess und bedarf in dieser Spezifikation keiner detaillierten Erläuterung. In einer bevorzugten Form des Verfahrens ist der Gewindeschneider 13 jedoch angeordnet, um spezielle Eigenschaften des Befestigungselements, wie nachfolgend erläutert, zu schaffen. Der Gewinde schneider 13 beinhaltet eine Rampe 14, welche zur Entfernung des Abfallteils 12 auf bekannte Weise während oder vor dem Beginn des Gewindeherstellungsvorgangs dient.
  • Zusätzlich zu der Bildung des Gewindes ist der Gewindeschneider 13 vorzugsweise ausgebildet, einen verjüngten Teil T durch plastische Deformation des Vorform-Schafts 1 zu schaffen. Dieser Deformationsschritt kann zusammenfallend mit dem Gewindebildungsschritt oder während des Gewindebildungsschritts ausgeführt werden, und es wird bevorzugt, dass sich das Gewinde 8 zumindest entlang einem wesentlichen Teil des verjüngten Teils T, wie durch 10 gezeigt, erstreckt.
  • Eine Bildung des verjüngten Teils T durch plastische Verformung verursacht natürlich eine axiale Längung des Schafts 1, und es ist notwendig, sicherzustellen, dass eine solche Längung nicht zur vollständigen Zerstörung der Basisstruktur der Bohrspitze 2, wie sie in der Phase der 9 geschaffen wurde, führt. Zu diesem Zweck wird es bevorzugt, dass der Gewinderollschneider 13 geeignet konstruiert und zu der axialen Länge des Schaft-Vorformlings 1 in Beziehung gesetzt ist, um eine Verzerrung zumindest eines Teils der Endfläche 7 während der vorgenannten Schaftlängung zu vermeiden. Bei einer bevorzugten Form des Verfahrens wird dies erreicht, indem der Gewindeschneider 13 so geformt wird, dass vor der Fläche 7 ein Raum 16 (9) verbleibt, wenn eine Längung des Schafts 1 auftritt. Die gestrichelten Linien 15, welche in 9 gezeigt sind, stellen die Fläche des Gewindeschneiders 13 dar, welche den verjüngten Schaftteil T erzeugt.
  • Wie aus 9 offensichtlich wird, führt das besondere beschriebene Verfahren zu einer Zerstörung eines radial äußeren Teils 7a der Fläche 7, wenn bei Vollendung der durch 8 gezeigten Phase geformt. Ein entsprechender Teil einer jeden Schneidkante 5 wird in dem Vorgang ebenfalls zerstört. Andererseits bleiben ein radial innerer Teil der Fläche 7 und ein entsprechender Teil jeder Kante 5 bei Vollendung der 10-Phase intakt. Der verbleibende Teil jeder Kante 5 ist eine funktionsfähige Schneidkante der Bohrspitze des endgültig hergestellten Befestigungselements.
  • Ein Befestigungselement gemäß der Erfindung weist eine Bohrspitze auf, welche im Wesentlichen ein Hybrid der Bohrspitzen der zwei Befestigungselemente der 1 bis 4 nach dem Stand der Technik ist. Die neue Bohrspitze behält wünschenswerte Eigenschaften jeder der zwei Bohrspitzen nach dem Stand der Technik bei. Insbesondere ist sie ideal geeignet zum Eindringen in Metall und Holz, weil sie die allgemeinen Eigenschaften der Bohrspitzen der 1 und 2 beibehält, und das Befestigungselement in die Lage versetzt, aufgrund des verjüngten Endteils und der Bereitstellung eines Gewindes entlang zumindest einem wesentlichen Teil dieses verjüngten Teils, mit minimaler Anstrengung in Holz getrieben zu werden.
  • Andere Vorzüge des neuen Befestigungselements werden Fachleuten im einschlägigen Fachgebiet leicht offensichtlich.
  • Letztlich gilt es zu verstehen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und/oder Beifügungen in die Konstruktionen und Anordnungen zuvor beschriebener Teile einfließen können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (17)

  1. Befestigungsschraube zum Befestigen von Blech an Holz, welche einen länglichen Schaft (1), eine Bohrspitze (2) und einen Kopf (3) aufweist, welche an den jeweiligen entgegen gesetzten Enden des Schafts (1) vorgesehen sind, wobei die Bohrspitze (2) ein Paar Schneidkanten (5), welche an entgegen gesetzten Seiten der Längsachse des Schafts (1) zum Schneiden durch Blech angeordnet sind, und eine Auskehlung (6), welche sich in Längsrichtung des Schafts (1) von jeder der Schneidkanten (5) zu dem Kopf (3) hin erstreckt, und ein Gewinde (8), welches an dem Schaft (1) gebildet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1) sich zu der Bohrspitze (2) hin verjüngt, um so einen verjüngten Teil (T) zu definieren, welcher sich von der Bohrspitze (2) erstreckt, wobei sich die Auskehlungen entlang zumindest einem Abschnitt des verjüngten Teils (T) erstrecken und das Gewinde (8) sich aus der Nachbarschaft der Bohrspitze (2) nach hinten bis über den Abschnitt des Schafts (1) hinaus erstreckt, in welchem die Auskehlungen (6) gebildet sind.
  2. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, wobei sich die Schneidkanten (5) von der Längsachse des Schafts (1) nach außen und abgewinkelt zum Kopfende (3) des Schafts (1) hin erstrecken.
  3. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, wobei der Schaft (1) einen parallelen Teil (P) aufweist, welcher sich von dem Kopf (3) erstreckt, wobei das Gewinde (8) an dem Schaft (1) geformt ist, um sich zumindest entlang eines Teils der Länge sowohl der parallelen und der verjüngten Teile (P, T) zu erstrecken.
  4. Befestigungsschraube nach Anspruch 3, wobei sich das Gewinde (8) entlang eines wesentlichen Teils der Länge des verjüngten Teils (T) erstreckt.
  5. Befestigungsschraube nach Anspruch 3, wobei sich das Gewinde (8) über die Verbindungsstelle zwischen den parallelen und verjüngten Teilen (P, T) ohne Unterbrechung erstreckt.
  6. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, wobei das Gewinde (8) in der Tiefe zu dem Bohrspitzenende (2) des Schafts (1) hin abnimmt.
  7. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, welche durch einen Stanz- oder Schmiedeprozess gebildet ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsschraube nach den Ansprüchen 1 bis 7 aus einem Schrauben-Vorformling (9), welcher einen zylindrischen, länglichen Schaft (1) und einen Kopf (3) an einem Ende des Schafts aufweist, beinhaltend die Schritte des Verformens des Vorformlings mittels eines Materialentfernungsvorgangs um eine Bohrspitze (2) an einem Endteil des Schafts, welcher dem Kopf (3) gegenüberliegt, zu bilden, wobei die Bohrspitze (2) ein Paar Schneidkanten (5), welche an entgegen gesetzten Seiten der Längsachse des Schafts (1) zum Schneiden durch Blech angeordnet sind, und eine Auskehlung (6), die sich in Längsrichtung des Schafts (1) von jeder der Schneidkanten (5) zu dem Kopf (3) hin erstreckt, aufweist, Anbringen eines Gewindes (8) an dem Schaft (1), welches sich von der Nachbarschaft der Bohrspitze (2) nach hinten über den Abschnitt des Schafts (1) hinaus erstreckt, in welchem die Auskehlungen (6) gebildet sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Teil des Schaftmaterials zwischen den Schneidkanten (5) und dem abschließenden Ende (7) des Vorformlings (9), welches dem Kopf (3) gegenüberliegt, entfernt wird, um die Schneidkante (5) freizulegen, und die Schneidkante (5) als das abschließende Ende (7) des Befestigungselements auszubilden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Gewinde (8) entweder während der Entfernung oder auf die Entfernung des Teils des Schaftmaterials folgend gebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Gewinde (8) durch einen Gewinderollvorgang gebildet wird, welcher Gewinderollschneider (13) verwendet, in welchem jeder Gewinderollschneider (13) zum Anbringen einer Verjüngung (T) an dem Endteil des Schafts (1), welcher dem Kopf (3) gegenüberliegt, ausgebildet ist, wobei die Verjüngung (T) im Durchmesser in einer Richtung vom Kopf (3) weg abnimmt, und wobei die Verjüngung (T) entlang eines Abschnitts des Endteils gebildet ist, welcher mindestens einen Teil zumindest der Auskehlungen (6) beinhaltet.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren das Entfernen eines äußeren Teils des Paars von Bohrspitzenschneidkanten (5) beinhaltet, um einen inneren Teil der Kanten intakt zu lassen.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren eine axiale Längung des Schafts (1) während des Materialentfernungsvorgangs ermöglicht, um die Verjüngung (T) auszubilden.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Materialentfernungsvorgang einen Stanz- oder Schmiedevorgang umfasst.
  15. Gewindeschneider (13) zur Herstellung einer Befestigungsschraube mit Gewinde nach Anspruch 1 aus einem Schraub-Vorformling (9), welcher einen zylindrischen, länglichen Schaft (1) und einen Kopf (3) an einem Ende des Schafts (1) aufweist, durch einen Gewinderollvorgang, wobei der Gewindeschneider (13) eine Rampenfläche (14) zum Entfernen eines Teils des Schaftmaterials von dem abschließenden zum Kopf (3) entgegen gesetzten Ende des Schafts (1) beinhaltet, um eine Schneidkante oder ein Paar von Schneidkanten (5), welche an entgegen gesetzten Seiten der Längsachse des Schafts (1) angeordnet sind, freizulegen.
  16. Gewindeschneider (13) nach Anspruch 15, wobei der Gewindeschneider (13) konstruiert ist, um einen verjüngten Teil (T) des Befestigungselements an einem zum Kopf (3) entgegen gesetzten Endteil des Schafts (1) durch eine plastische Verformung des Schafts (1) auszubilden.
  17. Gewindeschneider (13) nach Anspruch 16, wobei der Gewindeschneider so konstruiert ist, dass eine axiale Längung des Schafts (1) durch plastische Verformung desselben keine vollständige Zerstörung des Paars von Schneidkanten (5) der Befestigungsschraube, welche bei der Entfernung des Teils des Materials des Schaftes (1) gebildet werden, zur Folge hat.
DE69831550T 1997-11-20 1998-11-20 Befestigungsschraube und Verfahren zur Herstellung Expired - Lifetime DE69831550T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPP0476A AUPP047697A0 (en) 1997-11-20 1997-11-20 Fastening screw and method of forming same
AUPP970476 1997-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69831550D1 DE69831550D1 (de) 2005-10-20
DE69831550T2 true DE69831550T2 (de) 2006-01-19

Family

ID=3804756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69831550T Expired - Lifetime DE69831550T2 (de) 1997-11-20 1998-11-20 Befestigungsschraube und Verfahren zur Herstellung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6176664B1 (de)
EP (1) EP0918165B1 (de)
AT (1) ATE304663T1 (de)
AU (2) AUPP047697A0 (de)
CA (1) CA2254205C (de)
DE (1) DE69831550T2 (de)
NZ (1) NZ332856A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU760715B2 (en) * 1999-09-06 2003-05-22 Black & Decker, Inc. Improvements relating to self-drilling screws
AUPQ266899A0 (en) * 1999-09-06 1999-09-30 Hanstock Fasteners Pty Limited Improvements relating to self-drilling screws
US20040096293A1 (en) * 2002-09-19 2004-05-20 Mitek Holdings, Inc. Truss screw
US20040156696A1 (en) * 2002-11-27 2004-08-12 Grosch Gregory E. Fastener for fiberglass and other composite structures
US8419332B2 (en) * 2007-10-19 2013-04-16 Atlas Bolt & Screw Company Llc Non-dimpling fastener
US8511957B2 (en) * 2008-04-28 2013-08-20 Illinoks Tool Works Inc. Fastener for stucco or hard board substrates
TWM389783U (en) * 2010-05-25 2010-10-01 Essence Method Refine Co Ltd Screw with double thread-cutting
US20130011214A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Teng-Hung Lin Drilling scrwe with compound threads
EP2804997B1 (de) * 2012-01-20 2018-07-18 Handy & Harman Schraube für verbund-/kunststoffe

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1827615A (en) * 1928-05-14 1931-10-13 Rosenberg Heyman Fastener
US3094895A (en) * 1961-02-28 1963-06-25 Elco Tool And Screw Corp Combination piercing, reaming and tapping screw
US3221588A (en) 1962-03-05 1965-12-07 Illinois Tool Works Drill screw and an assembly including the same
US3125923A (en) * 1962-11-26 1964-03-24 hanneman
US3288015A (en) * 1965-06-14 1966-11-29 Walter M Hanneman Drilling and thread forming screw
US3882756A (en) 1971-08-12 1975-05-13 Armco Steel Corp Self piercing structural fastener having a working transition section
US3865006A (en) 1973-02-14 1975-02-11 Textron Inc Push type threaded fastener and method of using same
US4023914A (en) 1976-01-15 1977-05-17 Holmes Horace D Locking thread forming tap
US4194430A (en) 1978-05-05 1980-03-25 Research Engineering & Manufacturing, Inc. Thread-forming screw with step taper
US4583898A (en) * 1979-11-26 1986-04-22 Illinois Tool Works Inc. Drill screw and cutters for making same
US4693654A (en) 1980-03-07 1987-09-15 Illinois Tool Works Inc. Self-drilling, self-tapping fastener
US4477217A (en) 1981-06-01 1984-10-16 Rockford Products Corporation Drill and thread forming screw
US4439077A (en) 1982-02-11 1984-03-27 Godsted Kent B Concrete screw anchor
US4630984A (en) 1984-01-27 1986-12-23 Elco Industries, Inc. Assembly for fastening a layer of compressible material to a rigid member
AT380545B (de) * 1984-05-25 1986-06-10 Sfs Stadler Ag Schraube
US4787792A (en) * 1985-08-14 1988-11-29 Usm Corporation Drill screw
US4697969A (en) * 1985-09-06 1987-10-06 Sparkes Wilford S Wood screw
US4673323A (en) * 1986-04-07 1987-06-16 Peter Russo Self tapping stud
US4749322A (en) 1986-11-24 1988-06-07 Illinois Tool Works Inc. Aluminum roof panel fastener
US4900208A (en) 1988-06-09 1990-02-13 Kaiser Norbert O Roofing fastener
US5143498A (en) 1990-06-21 1992-09-01 Whitman Robert E Roofing fastening device
US5100274A (en) 1990-10-29 1992-03-31 Illinois Tool Works Inc. Roofing fastener and improved screw therefor
DE4112591C1 (de) * 1991-04-17 1992-08-27 Sfs Stadler Holding Ag, Heerbrugg, Ch
US5141376A (en) 1992-02-03 1992-08-25 Emhart Inc. Self drilling screw
US5217339A (en) 1992-06-30 1993-06-08 Performance Building Products, Inc. Non-seating plate/fastener assembly
US5304023A (en) 1992-10-23 1994-04-19 Metaltite Corporation Metal panel fastener
US5413444A (en) 1994-01-06 1995-05-09 Illinois Tool Works Inc. Self-drilling fastener
US5599149A (en) * 1995-02-28 1997-02-04 Anchor Bolt And Screw Company Self-tapping floor screw

Also Published As

Publication number Publication date
CA2254205C (en) 2003-01-21
DE69831550D1 (de) 2005-10-20
NZ332856A (en) 2000-04-28
EP0918165A2 (de) 1999-05-26
CA2254205A1 (en) 1999-05-20
US6176664B1 (en) 2001-01-23
AU719725B2 (en) 2000-05-18
EP0918165A3 (de) 2001-07-11
EP0918165B1 (de) 2005-09-14
AUPP047697A0 (en) 1997-12-18
ATE304663T1 (de) 2005-09-15
AU9322498A (en) 1999-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0464071B1 (de) Loch- und gewindeformende schraube
DE3909725C1 (en) Hole- and thread-forming screw
EP0697071B1 (de) Gewindeformende schraube
DE3327751C2 (de)
DE19902461A1 (de) Mutter mit T-förmigem Querschnitt
DE60221252T2 (de) Selbstpolierende und selbstschneidende nietanordnung
DE2907360A1 (de) Schneidschraube und rohling zur herstellung einer schneidschraube
DE2645045B2 (de) Blechschraube
WO2003002879A2 (de) Selbstbohrende blindnietmutter
WO2009109383A1 (de) Befestigungselement
DE1575120A1 (de) Selbstschneidende Schraube
DE1475043B1 (de) Bohrspitze fuer selbstbohrende Schrauben sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE69831550T2 (de) Befestigungsschraube und Verfahren zur Herstellung
EP1292419B1 (de) Verfahren zur herstellung einer mutter, gewindebohrer zur durchführung des verfahrens und nach diesem verfahren hergestellte mutter
EP0535193B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gewindefreien, zylindrischen schaftabschnittes eines befestigers oder befestigerteils
EP3726072B1 (de) Schraube für holzwerkstoffe
DE102018206545A1 (de) Gewindebohr-Werkzeug und Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung
DE2613720C2 (de) Bohr- und Gewindeformschraube
DE2537446C3 (de) Selbstschneidende Blechschraube
DE2751407A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bohrenden und ein gewinde formenden befestigungselementen sowie hierdurch hergestellte befestigungselemente
DE102005050919A1 (de) Ganzstahlsicherungsgewinde
EP2609340A1 (de) Befestigungselement
EP0292734B1 (de) Gewindeformende Schraube
DE102021129274A1 (de) Kombinationswerkzeug
EP0799386B1 (de) Loch- und gewindeformende schraube sowie verfahren zum eindrehen derselben

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition