DE970937C - Befestigungsschraube mit selbstherstellendem Gewinde - Google Patents
Befestigungsschraube mit selbstherstellendem GewindeInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 13. NOVEMBER 1958
N 5903 XII j 47 a
Nürnberg
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsschraube
mit selbstherstellendem Gewinde, die ihr Gewinde in ein vorher gebohrtes Loch selbsttätig
einschneidet. Schrauben mit selbstschneidendem Gewinde sind bereits bekannt. Sie werden vielfach
den gewöhnlichen Schrauben vorgezogen, da ihre Verwendung das Schneiden des Mutterngewindes,
also einen besonderen Arbeitsgang, spart. Die bisher bekannten Schrauben mit selbstschneidendem Gewinde lassen sich grundsätzlich in zwei Gruppen
unterteilen. Bei der ersten Gruppe, den sogenannten Schneidschrauben, weisen die Schrauben parallel
oder in Schraubenlinien zur Achse verlaufende Schneidkerben auf, die das Gewinde unterbrechen.
Die Schraube bildet sich das Mutterngewinde etwa nach Art der Gewindebohrer in einem spanabhebenden
Arbeitsprozeß selbst. Bei der zweiten Gruppe, welche Schrauben vielfach auch als Blechtreibschrauben bezeichnet werden, wird im Gegensatz
hierzu das Mutterngewinde durch eine Material-Verdrängung gebildet. Zu diesem Zweck ist das
Profil der Gewinderippe· sehr scharfkantig gestaltet. Die Blechtreibschrauben lassen sich somit in
ihrer Wirkungsweise etwa mit den gewöhnlichen Holzschrauben vergleichen. Dieser Wirkungsweise
entsprechend' sind sie in ihrer Anwendung in erster
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Linie auf die Verbindung verhältnismäßig weicher metallischer Bauteile beschränkt. Zur Beseitigung
dieses Mangels sind daher kombinierte Treib-Schneid-Schrauben mit zylindrischem Schaft und
konischem Anschneidende bekanntgeworden. Deren scharfkantige Gewindegänge sind jedoch durchweg
von Schneidkerben unterbrochen, d. h. die !"reibwirkung
tritt neben der Schneidwirkung völlig in den Hintergrund. Die vorteilhaften Sicherungseigenschaften
der Blechtreibschraube gegen selbsttätiges Lösen, die auf der verspannenden Wirkung
des verdrängten Materials beruhen, gehen damit wieder verloren.
Andere bekannte Schrauben, die ibr Gegengewinde
seibat herstellen, sind durch ein konisch gestaltetes Anschneidende und eine einzige Schneidnut
gekennzeichnet. Die Herstellung der Schneidnut kann nur in einem teueren Fräsprozeß erfolgen.
Hierbei wird der Kernquer schnitt der Schraube wei.tgehend verletzt. Es treten bei dieser Schraube ferner
vergleichsweise hohe Schneiddrücke auf, die ihre Anwendbarkeit weiterhin stark einschränken. Ein
wesentlicher Mangel dieser Schraube liegt auch darin, daß sich die Schneidnut über den konisch
ausgebildeten Gewindeteil hinaus erstreckt. Die Herstellung des Gegengewindes erfolgt daher einzig
in einem spangebenden Prozeß, und eine die Selbstsicherung unterstützendie Traibwirkung tritt nicht
auf. Bei einer weiteren bekannten Schraube mit konisch gestaltetem Anschneidende sind in dessen
Bereich mehrere symmetrisch verteilte Schneidkerben vorgesehen.
Demgegenüber betrifft die Erfindung eine neuartige und verbesserte Befestigungsschraube mit
selbstherstellendem Gewinde, wobei der als tragender Teil dienende Gewindeschaft mit einem scharfkantigen
Steilgewinde nach Art der ihr Gewinde treibenden Blechschrauben und der sich daran
anschließende Gewindesohneidabsohnitt, in dem Schneidkerben angeordnet sind, mit abnehmendem
Gewindeaußendurchmesser versehen ist, mit dem erfindungsgemäßen Kennzeichen, daß zwischen
dem mit vollem Gewinde versehenen zylindrischen Schaftteil und dem mit Schneidkerben und abnehmendem
Gewindeaußendurchmesser versehenen Schneidteil ein treibender Teil angeordnet ist,
dessen Gewindeaußendurchmesser von dem des zylindrischen Schaftteils auf den des Schneidteils
kontinuierlich abnimmt.
Die Schraube gemäiß der Erfindung weist einen zylindrischen Gewindeschaft als tragenden Teil
auf, dessen Spitzendurchmesser des Gewindes über die gesamte tragende Schaftlängfe konstant bleibt.
Das Gewinde ist in an sich bekannter Weise als Steilgewinde mit scharfen Spitzen wie bei den gewöhnlichen
Treibschrauben ausgebildet. An diesen zylindrischen Teil schließt sich der treibende Übergangsteil
mit abnehmendem Gewindeaiußlendurchmesser
an, der in einen durch Schneidkerben unterbrochenen Schneidschraubenabschnitt übergeht. Das
besondere Kennzeichen dieser Schraube liegt darin, daß die Gewindegänge am Schraubenende- durch
zur Schraubenachse ungefähr parallel verlaufende Schneidkerben unterbrochen sind. Der Schraubenkern
kann durchgehend zylindrisch mit konstantem Durchmesser ausgebildet sein. Das Schneidschraubenende
kann im Schraubenkern aber auch leicht konisch oder ebenfalls zylindrisch, jedoch
mit einem etwas geringeren Durchmesser als dem Schaftkerndurchmesser, ausgebildet sein. Für zahlreiche
Zwecke wird es jedoch genügen, den Schraubenkern durchgehend zylindrisch auszubilden
und lediglich den Gewindeaußendurchmesser des treibenden Übergangsteiles und des schneidenden
Abschnittes nach dem Schraubenende zu leicht abnehmen zu lassen. Die ersten, durch Schneidkerben
unterbrochenen Gewindegänge sollen fürs Mutterngewinde gewissermaßen eine Führungsbahn
einschneiden, während die sich an den Schneidschraubenabschnitt anschließenden Gewindegänge
mit zunehmendem Gewindeaußendurchmesser und schließlich die tragenden Gewinderippen des zylindrischen
Schraubenabschnittes das vorgeschnittene Mutterngewinde in einem Treibprozeß vollenden
sollen. Die ersten, das Mutterngewinde vorschneidenden Gewindegänge werden in der Regel scharfkantig
mit Dreieckquerschnitt ausgebildet. Sie können aber auch einen trapezförmigen Querschnitt
aufweisen. -
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigungsschraube erhellen aus folgender-Betrachtung:
Besteht eine an sich bekannte Schraube aus einem tragenden zylindrischen Teil und einem konischen
Anschneidende ohne die Zwischenschaltung eines treibenden Übergangsteiles mit abnehmendem
Außendurchmesser, so wird das Mutterngewinde allein durch die Schneidwirkung des Anschneidendes
dieser Schraube hergestellt. Für den auf das Anschneidende folgenden zylindrischen Teil mit
voll ausgebildeten Zähnen ist somit das Mutterngewinde vollständig vorgebildet. Das tragende
zylindrische Gewindeteil kann keine treibende bzw. verspannende Funktion beim Einschrauben mehr
erfüllen, weil sich der Zahnquerschnitt des Mutterngewindes, welcher durch das Schneidteil
hergestellt wurde, ohne den .erfindungsgemäßen treibenden Übergangsteil formgleich an den Zahnquerschnitt
des auslaufenden schneidenden Teiles anschließt.
Wird demgegenüber die Schneidnut nicht über den ganzen konischen Teil erstreckt, d. h.a befindet
sich zwischen dem schneidenden und dem tragenden zylindrischen Teil der Befestigungsschraube
ein treibender Übergangsteil, über dessen Länge der Gewindeaußendurchmesser des schneidenden an
den des tragenden Teiles stetig angeglichen wird, dann kann das Anschneidende der erfindungsgemäßen
Befestigungsschraube nur einen Teil des endgültigen Mutterngewindequerschnittes spangebend
vorarbeiten. Die N.achformung in den fertigen Zahnquerschnitt wird, bei gleichzeitiger Erzeugung
einer verspannenden Wirkung zwischen Schraube und Mutternmaterial, soi \t ersichtlich
nicht durch spangebende Wirkung der Schneidzähne, sondern nur noch durch die treibende Wirkung
des Übergangsteiles herbeigeführt.
Eine beispieleweise Ausführung der Schraube gemäß der Erfindung und deren Wirkungsweise ist
in der Figur der Zeichnung dargestellt. Mit io ist der tragende Schraubenteil bezeichnet, der durch
einen konstanten, zylindrischen Schraubenschaft und ein Steilgewinde 11 nach Art der Blechtreibschrauben
gekennzeichnet ist. Die das Gewinde vorschneidenden Gänge 12,13 und 14 weisen Rippen
trapezförmigen Querschnittes auf, deren Gewindeaüßendurchmesser mit zunehmender Gewindegangzahl
größer wird. Die Schneidkerben 15 unterbrechen nur die ersten Gewindegänge. Durch die
von Gewindebohrern an sich bekannte Veränderung des Flankenwinkels α bei den Gewindegängen
12 bis 14 und 11 kann eine zusätzliche Schneid^·
Treibwirkung erzielt werden.
Bei den bisherigen Treibschrauben war die Gewindetiefe 16 verhältnismäßig gering. Die Tragfestigkeit
der Schrauben, auch solcher mit großem
ao Kern- und Gewindeaußendurchmesser, war daher nach oben begrenzt. Zudem konnten die bisherigen
Blechtreibschrauben in der Regel nur zur Befestigung verhältnismäßig weicher Werkstoffe, etwa
aus niedergekohltem Stahl, Messing oder Kupfer,
beispielsweise bei der Montage von Blechschnitten oder Blechstößen, Verwendung finden. Durch die
Erfindung ist es gelungen, Treibschrauben zu erstellen, die vermöge, der Anschneidwirkung ihr Gewinde
sehr tief einschneiden können. Ihre Tragfestigkeit kann dadurch erheblich gesteigert werden.
Der Schraube sind durch die Erfindung also weitere Anwendungsgebiete, insbesondere auch die
Befestigung von relativ harten Werkstoffen, erschlossen worden. Zur Erhöhung der Anschneidwirkung
und Erleichterung des Anschneidvorganges sind bei dler Schraube gemäß der Erfindung die
Schneidkerben am Schraubemunifang vorteilhaft symmetrisch verteilt.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke kann auch auf die sogenannte Gewindeschneidschraube
übertragen werden. Diese ist bekanntlich mit einem von Schneidkerben unterbrochenen, im
übrigen jedoch durchaus üblichen Gewinde ausgerüstet. Ausgehend von diesen bekannten, Gewindeschneidschrauben
läßt sich insbesondere deren Rüttelfestigkeit durch analoge Anwendung des
Prinzips gemäß der Erfindung verbessern. Bei der verbesserten Gewindeschneidschraube schließt sich
dann an den mit einem normalen und nicht unterbrochenen Gewinde ausgerüsteten Schaft ein treibender
Teil mit abnehmendem Gewindeaußendusrchmesser an, der schließlich in einen durch Schneidkerben
unterbrochenen Gewindeschneidabschnitt übergeht. Die Herstellung der Schraube gemäß der
Erfindung erfolgt in an sich bekannten Walz- oder Rollverfahren.
Claims (5)
- Patentansprüche:i. Befestigungsschraube mit selbstherstellendem Gewinde, wobei der als tragender Teil dienende Gewindeschaft mit einem scharfkantigen Steilgewinde nach Art der ihr Gewinde treibenden Blechschrauben und der sich daran anschließende Schneidabschnitt, in dem Schneidkerben angeordnet sind, mit abnehmendem Gewindeaußendurchmes'ser versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit vollem Gewinde versehenen zylindrischen Schaftteil und dem mit Schneid'kerben und abnehmendem Gewindeaußendurchmesser versehenen Schneidteil ein treibender Teil angeordnet ist, dessen Gewindeaußendurchmesser von dem des zylindrischen Schaftteiles auf den des Schneidteiles kontinuierlich abnimmt.
- 2. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeflankenwinkel im Schneid-Treib-Abschnitt veränderlich ausgebildet ist.
- 3. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkarn nach dem Schraubenende zu leicht konisch oder zylindrisch, jedoch mit etwas geringerem Durchmesser als dem Schaftkerndürchmiesser, verläuft.
- 4. Befestigungsschraube nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, das Mutterngewinde vorschneidenden Gewindegänge in der Nähe des Schraubenendes mit scharfen Spitzen versehen sind.
- 5. Befestigungsschraube nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die das Mutterngewinde einschneidenden Gewindegänge einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 824407,
752498, 796505;britische Patentschriften Nr. 667051, 669157; DIN-BlattE75i3;USA.-Patentschriften Nr. 1909477, 1862486,Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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DEN5903A DE970937C (de) | 1952-08-08 | 1952-08-08 | Befestigungsschraube mit selbstherstellendem Gewinde |
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Publications (1)
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DE970937C true DE970937C (de) | 1958-11-13 |
Family
ID=7338632
Family Applications (1)
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DEN5903A Expired DE970937C (de) | 1952-08-08 | 1952-08-08 | Befestigungsschraube mit selbstherstellendem Gewinde |
Country Status (1)
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