DE8612951U1

DE8612951U1 - Schraube

Info

Publication number: DE8612951U1
Application number: DE19868612951
Authority: DE
Original assignee: Ejot Adolf Boehl & Co Kg 5920 Bad Berleburg De GmbH
Current assignee: Ejot Adolf Boehl & Co Kg 5920 Bad Berleburg De GmbH
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1986-05-13
Publication date: 1986-09-04

Description

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine spanlos geformte Schraube mit einem Schaft mit selbstformendem Gewinde, einem Kopf mit Antriebsflächen und einer Bohrspitze mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Längsschneiden, die sich über die gesamte Länge der Bohrspitze erstrecken und ausgehend vom vorderen Ende der Schraube in Richtung des Kopfes divergieren.

Schrauben dieser Art werden z.B. beim Bau von Fenstern aus Kunststoffprofilen verwendet. Hierbei bohrt die Bohrspitze in den Kunststoff ein Loch, in das die Gewindegänge ein Gewinde einfurchen. Die Schrauben werden zur Befestigung von Fensterbeschlägen benutzt. Von Fensterbauschrauben wird eine hohe Zerspanungsleistung gefordert, damit die Montage von Beschlägen rationell durchgeführt werden kann. Eine hohe Zer-Spanungsleistung ist mit Rücksicht darauf erforderlich, daß zur Erzielung einer ausreichenden Sicherheit gegen Ausreissen der Schraube aus dem Kunststoff die Verankerungstiefe relativ groß sein muß.

Aus der DE-OS 28 43 470 ist eine Schraube der eingangs genannten Art bekannt, die für das Einschneiden eines Gewindes in Metallblech bestimmt ist. Die Bohrspitze dieser bekannten I

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Schraube ist zugespitzt und die Längsschneiden reichen bis zur Spit2e, wobei ihre Öreite zur Spitze hin abnimmt. In der Nähe dei^f Spitze sind die Schneiden so schmal, daß die Spanabnahme von dem zu durchbohrenden Blech nur noch gering ist* Die nur geringe Zerspanungsleistung mag für eine Blechschraube ausreichend sein, da die Blechdicke nur ein Bruchteil des Gewindedurchmessers ausmacht. Sie ist jedoch unzureichend für eine Fensterbauschraiube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfacher Herstellbarkeit durch Kaltsichlagen der Bohrspitze eine hohe Zerspanungsleistung erzielt; wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich am vorderen Ende der Schraube eine Querschneide befindet und daß die Schneidkanten der Längsschneiden von den Enden der Schneidkante der Querschneide ausgehen.

Die Anordnung einer vorderen Querschneide erbringt eine hohe Zerspanungsleistung am Grund des Bohrloches. Die Längsschneiden sind schon an der Spitze der Schraube beginnend verhältnismäßig brei*., weshalb die Längsschneiden auch in ihrem vorderen Bereich eine hohe Zerspanungsleistung bringen. Speziell bei der Verwendung der Schraube zum Einschrauben in Kunststoff werden nur kurze Arbeitszeiten benötigt. Mit der vorderen Querschneide kann Kunststoff leicht zerspant werden.

Vorzugsweise schließen an die Schneidkanten der Längsschneiden Hinterschneidungsflachen an (Anspruch 2). Auch diese Formgebung ist besonders vorteilhaft für das Einschrauben in Kunststoff. Der Hinterschneidungswinkel ist besonders zweckmäßig, wenn er die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebene Größe hat.

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Eine Länge der Querschneide von 0,5 mm bis 1,5 mm hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen (Anspruch 5)* Besonders vorteilhaft ist eine Länge von ca. 0,8 mm. Vorteilhafte Breiten der Längsschneide sind in den Ansprüchen 7 und 8 angegeben.

Die Längsschneiden bohren vorteilhafterweise ein Loch, das ein wenig größer ist als der Ksrndurchmesssr des Schaftes, was mit einer Bemessung gemäß den Ansprüchen 9 und 10 erreicht wird. Man vermeidet dadurch ein Verklemmen des Kerns in der Bohrung und schafft Raum für Kunststoffmaterial, das beim Einfurchen der Gewindegänge verdrängt wird.

Vorteilhafterwsise nimmt die Breite der Schneiden in ihrem oberen Bereich ab (Anspruch 11). Dadurch läßt sich ein kontinuierlicher Übergang in den Kern des Schraubenschaftes erzielen, was auch verformungstechnisch vorteilhaft ist.

Verformungstechnisch vorteilhaft sind auch Abrundungen zwischen der Querschneide und den Längsschneiden (Anspruch 12). Möglichst geringe Verformungsarbeit erreicht m<ln, wenn die Querschnitte im Bereich der Bohrspitze etwa S-förmig sind (Anspruch 13).

Prinzipiell ist die Erfindung nicht an bestimmte Schraubengrößen gebunden. Besonders zweckmäßig jedoch sind Schraubendurchmesser, wie sie in den Ansprüchen 14 und 15 angegeben sind. Auch können die selbstfurchenden Gewinde verschieden ausgestaltet sein. Vorteilhaft ist ein Gewinde gemäß Anspruch 16. Doppelgängige Gewinde mit gleich hohen Wendeln werden auch Doppelgang-Gewinde genannt. Als Material kommt in erster Linie Stahl in Betracht, aber auch Werkstoffe, wie sie im Anspruch 17 angegeben sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schraube in mehrfacher Vergrößerung,

Fig. 2 bis 4 Schnitte nach den Linien II-II bis

IV-IV in Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab und

Fig. 5 eine Endansicht der Bohrspitze in Richtung des Pfeiles V in Fig. 1.

Die Schraube S hat einen Kopf 1, einen Schaft 2 und eine Bohrspitze 3. Der Kopf 1 ist als Senkkopf ausgebildet.und hat eine Vertiefung 4 für den Eingriff eines Eindrehwerzeuges. In der Vertiefung 4 befinden sich Mitnehmerflächen, an denen das Eindrehwerkzeug zwecks Übertragung eines Drehmomentes angreifen kann.

Der Schaft 2 hat einen Kern 5, längs dem zwei Wendeln 6, 7 parallel verlaufen. Die Wendel 6 weist den gleichen Durchmesser auf wie die Wendel 7. Solche Gewinde werden als Doppelgang-Gewinde bezeichnet. Die Gewzndegänge haben einen verhältnismäßig kleinen Flankenwinkel und können sich deshalb gut in Kunststoffmaterial einfurchen.

Die Bohrspitze 3 hat in ihrem vorderen Ende eine Querschneide 8 mit Schneidkante 8a, von der Längsschneiden 9, 10 ausgehen. Die Längsschneiden liegen «inander diametral gegenüber, was insbesondere auch aus ui--.n Querschnitten nach den 2 bis 4 zu ersehen ist. Jede Längsschneide 9, 10 hat

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eine Breite b, die vorzugsweise im Bereich von 0_f5 bis 1,5 nun liegt. Ein besonders zweckmäßiger Wert ist 0,8 mm. Die Schneidkanten der Schneiden 9, 10 sind mit 9a bzw. 10a bezeichnet. Die Schneidkanten 9a, 10a gehen über Abrundungen 11 in die Schneidkante 8a der Querschneide 8 über. Im Bereich ihrer oberen Enden 9b bzw. 10b werden die Schneiden nach oben hin schmäler und gehen schließlich ohne Absatz in den Kern 5 des Schaftes 2 über. Der größte diametrale Abstand der Schneidkanten 9a, 10a ist mit d_, bezeichnet und befindet sich etwa im Bereich der

Schnittebene II-II und ein wenig oberhalb dieser Schnittebene. Der Durchmesser d_ß ist etwas größer als der Kerndurchmesser d_v des Schaftes 2.
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Die Längsachse der Schraube ist mit 16 und die Länge der Querschneide 8 mit 1 bezeichnet.

Die Schneiden 9, 10 haben an die Schneidkanten 9a, 10a anschließende Hinterschneidungsflachen 9c, 10c, die mit einer diametralen Ebene 12 einen Hinterschneidungswinkel^ einschließen. Die Rückseite jeder Schneide 9, 10 wird durch eine gewölbte Fläche 9d, 10d gebildet.

Tangentialebenen T an die Flächen 9d, 10d, die auch die Schneidkante 9a bzw. 10a einschließen, schließen mit einer diametralen Ebene 13, die durch die Schneidkanten verläuft, vorzugsweise einen spitzen Winkel r ein, so daß die Rückseiten der Schneiden Freiflächen bilden.

Die strichpunktierten Kreise 14 in den Fig. 2 bis 5 symbolisieren den größten Durchmesser der Bohrspitze, haben also

den Durchmesser d_. In einer diametralen Ebene 15, die rechtes

winklig zu einer diametralen Ebene verläuft, die die Schneidkanten 9a„ 10a einschließt, ist die Dicke c der Bohrspitze wesentlich kleiner als ihr größter Durchmesser d_.

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Bei der Verwendung der Schraube als Fensterbauschraube wird die Schraube durch ein Anschraubloch eines zu befestigenden Beschlages hindurchgesteckt, wobei sie in dem Loch eine gewisse Führung erhält. Nun wird mit einem in der Regel maschinell angetriebenen Eindrehwerkzeug die Schraube in Drehung versetzt und gleichzeitig ein axialer Druck ausgeübt, wobei sich zunächst die Querschneide in den Kunststoff des Fensterprofiles eingräbt und danach die Längsschneiden 9,10 mit großer Zerspanungsleistung ein etwa kegelstumpfförmiges Loch bohren, dessen Durchmesser am oberen Ende ein wenig größer ist als der Durchmesser d„ des Schraubenschaftes 2.

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Schließlich kommen die Gewindegänge 6, 7 mit dem Kunststoff in Eingriff und furchen dort Gewinde. Beim weiteren Vorschub schraubt sich das aus den Wendeln 6, 7 bestehende Gewinde im Kunststoff ein Gegengew-inde, bis der Schraubenkopf 1 · ir. den. im allgemeinen angesenkten Befestigungsloch des zu befestigenden Beschlages zur Anlage gekommen ist. Wenn das Gewinde 6, 7 begonnen hat, sich in den Kunststoff einzufurchen, ist der Vorschub der Schraube pro Umdrehung vorgegeben, d.h. die Bohrspitze muß auch in der Lage sein, mit dieser Vortriebsgewindigkeit ein Loch vorzubohren, weshalb eine sehr große Zerspanungsleistung gefordert wird. Diese hohe Zerspanungsleistung wird durch die besondere Ausbildung der Bohrspitze 3 gewährleistet.

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Claims

RICHARD SCHLEE. 'piptmi,:". · .".:· 1PATENTANWALTE -ARNEMISSLING Dipl.-lng. α (0641) 71019, 63 Giessen' den 12. Mai 1986 S/B 86 056 GS EJOT Adolf Bohl GmbH & Co. KG, D-5920 Bad Berleburg 4-Berghausen Schraube Ansprüche;

1. Spanlos geformte Schraube mit einem Schaft mit selbstformendem Gewinde, einem Kopf mit Antriebsflächen und einer Bohrspitze mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Längsschneiden, die sich über die gesamte Länge derBohrspitze erstrecken und ausgehend vom vorderen Ende der Schraube in Richtung des Kopfes divergieren,'dadurch gekennzeichnet, daß sich am vorderen Ende der Schraube (S) eine Querschneide (8) befindet und daß die Schneidkanten (9a, 10a) der Längsschneiden (9, 10) von den Enden der Schneidkante der Querschneide (8) ausgehen.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schneidkanten (9a, 10a) der Längsschneiden (9, 10) eine Hxntersdhneidungisfläche (9c, 10c) anschließt.

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3. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Hinterschneidungsflache (9c, 1Oc) mit einer gedachten

■j diametralen Ebene (10) durch die Schraubenachse (16) einen

■ Hinterschneidungswinkel {φ) im Bereich von 12° bis 17,5°

einschließt.

4. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterschneidungswinkel (°C) ca. 13,5° beträgt.

5. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschneide (8) eine Länge (1 ) im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm aufweist.

6. Schraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge (1 ) der Querschneide ca. 0,8 mm beträgt.

7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Längsschneiden (9, 10) im Bereich von 0,3 mm bis 1,0 mm liegt.

8 Schraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Längsschneiden (9, 10) ca. 0,5 mm beträgt.

9. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der größte diametrale Abstand

(d„) der Schneidkanten (9a, 9b) der Längsschneiden (9,
10) etwas größer ist als der Kerndurchmesser (d_K) des
Schraubengewindes (2).

10. Schraube nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der größte diametrale Abstand (d ) der Schneidkanten (9a, 10a) der Längsschneiden (9, 10) das 1f0 fache bis 1 ,5 fache des Kerndurchmessers (d„) beträgt, vorzugsweise das
1,1 fache.

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11. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich der Längsschneiden (9, 10) deren Breite in Richtung des Schraubenkopfes (1) kontinuierlich abnimmt, vorzugsweise bis zum Kerndurchmesser (d_K) des Schraubengewindes.

12. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (9a, 10a) der Längsschneiden (9, 10) über Abrundungen (11) in die Schneidkante (8a) der Querschneide (8) übergehen.

13. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bohrspitze (3) die Querschnitte rechtwinklig zur Scfcitaubenachse (16) etwa S-förmig sind.

14. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinde-Nenndurchfnesser der Schraube im Bereich von2,9 bis 6,5 mm liegt.

15. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser (d_J des Schraubenschaftes (2) im Bereich von 2,0 bis 5,0 mm liegt.

16. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde doppelgängig ist.

17. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Einsatzstahl oder Vergütungsstahl oder rostfreiem Stahl oder NE-Werkstoffen besteht.