Schraube mit Freistich zwischen Gewinde und Kopf Undercut screw between thread and head
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube mit Frei- stich zwischen Gewinde und Kopf und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schraube. Gemäß dem derzeitig üblichen Stand der Technik wird dieser Freistich durch spanabhebende Verfahren, meist durch Drehen hergestellt. Der Durchmesser dieses Freistichs liegt normalerweise unterhalb des Kerndurchmessers des Gewindes der Schraube.The present invention relates to a screw with a recess between thread and head and a method for producing such a screw. According to the current state of the art, this undercut is produced by machining processes, usually by turning. The diameter of this undercut is usually below the core diameter of the screw thread.
Bei diesen Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik wird durch den spanabhebend hergestellten Freistich jedoch eine Schwächung der dynamischen Haltbarkeit der Schraube in diesem Bereich hervorgerufen. Dies beruht in erster Linie darauf, dass der Faserverlauf, der bei der spanlosen Formgebung entsteht, bei der spanabhebenden Bearbeitung in diesem Bereich zerstört wird. Zusätzlich werden Materialverfestigungen, die sich durch die spanlose Formgebung während der Fertigung der Schraube ergeben haben, wieder zerstört. Im Übrigen führt der entsprechende spanabhebende Bearbeitungsschritt zur Herstellung des Freistichs zu zusätzlichen Kosten, da dieser Ferti- gungsschritt auf einer separaten Maschine durchgeführt werden muss .In these embodiments according to the prior art, however, the machined undercut causes a weakening of the dynamic durability of the screw in this area. This is primarily due to the fact that the grain that is created during the non-cutting shaping is destroyed during the machining in this area. In addition, material hardening, which have resulted from the non-cutting shaping during manufacture of the S chraube, destroyed. In addition, the corresponding machining step for producing the undercut leads to additional costs, since this manufacturing step must be carried out on a separate machine.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schraube zu schaffen, die keine Schwächungszone zwischen Schrauben- köpf und Gewinde aufweist, die daher also bei ansonsten gleichen Eigenschaften höher belastbar ist und gleichzeitig schneller und günstiger herstellbar ist und ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Freistich nicht mit spanenden Bearbeitungsvorgängen hergestellt ist.It is therefore an object of the present invention to provide a screw which has no weakened zone between the screw head and thread, which is therefore more resilient with otherwise the same properties and at the same time is quicker and cheaper to produce, and to specify a corresponding manufacturing process. According to the invention, this object is achieved in that the undercut is not produced with machining operations.
Besonders bevorzugt ist es dabei, dass der Freistich durch Walzen oder Rollen hergestellt ist.It is particularly preferred that the undercut is produced by rolling or rolling.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer Schraube mit einem Freistich zwischen dem Gewinde und dem Kopf gelöst, bei dem der Freistich durch Walzen oder Rollen hergestellt wird.According to the invention, this object is also achieved by a method for producing a screw with an undercut between the thread and the head, in which the undercut is produced by rolling or rolling.
Besonders bevorzugt ist es dabei, dass das Walzen oder Rollen des Freistichs gleichzeitig mit dem Walzen oder Rollen des Gewindes oder auf der gleichen Maschine, wie das Walzen oder Rollen des Gewindes, durchgeführt wird.It is particularly preferred that the rolling or rolling of the undercut is carried out simultaneously with the rolling or rolling of the thread or on the same machine as the rolling or rolling of the thread.
Überraschenderweise wird bei der vorliegenden Erfindung durch das Walzen des Freistichs sogar noch eine zusätzliche Verfes- tigung des gewalzten Bereichs erzielt, wodurch die Dauerlastwechselfestigkeit der Schraube zwischen Kopf und Gewinde ü- berraschenderweise weiter verbessert wird. Ebenso wird dadurch die statische Festigkeit verbessert.Surprisingly, in the present invention, the undercut is even rolled to further strengthen the rolled area, which surprisingly further improves the fatigue strength of the screw between head and thread. This also improves the static strength.
Selbst wenn der Durchmesser des gewalzten Freistichs geringer ist als der Kerndurchmesser des Gewindes, brechen erfindungsgemäße Schrauben bei einem Belastungsversuch innerhalb des Gewindes und nicht am Freistich.Even if the diameter of the rolled undercut is less than the core diameter of the thread, screws according to the invention break during a load test within the thread and not at the undercut.
Erfindungsgemäß wird so vermieden, dass eine Schraube mit geschwächtem Kopf geschaffen wird.According to the invention it is avoided that a screw with a weakened head is created.
Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung genutzt werden, wenn das Walzen des Freistichs gemeinsam mit dem Wal- zen des Gewindes ausgeführt wird. Auf diese Weise kann die Herstellung entsprechender Schrauben erheblich beschleunigt und verbilligt werden, da beide Arbeitsschritte gleichzeitig auf der gleichen Maschine durchgeführt werden können. Erfin-
dungsgemäß wird also die Festigkeit der Schraube verbessert und gleichzeitig die Herstellkosten gesenkt.The present invention can be used particularly advantageously if the rolling of the undercut is carried out together with the rolling of the thread. In this way, the production of corresponding screws can be significantly accelerated and cheaper, since both work steps can be carried out simultaneously on the same machine. inventions Accordingly, the strength of the screw is improved and at the same time the manufacturing costs are reduced.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand beigefüg- ten Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt:The present invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings. It shows:
FIGUR 1 eine erfindungsgemäße Schraube von der Seite;FIGURE 1 a screw according to the invention from the side;
FIGUR 2 eine Detaildarstellung des Freistichs der erfmdungs- gemäßen Schraube der Figur 1;FIGURE 2 shows a detailed representation of the undercut of the screw according to the invention from FIG. 1;
FIGUR 3 eine weitere erfindungsgemäße Schraube undFIGURE 3 another screw according to the invention and
FIGUR 4 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schraube gemäß Fi- gur 3.FIGURE 4 shows a detail of a screw according to the invention according to FIG. 3.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils eine Schraube 10 mit einem Freistich 12 zwischen einem Gewinde 14 und einem Kopf 16. Er- fmdungsgemaß ist der Freistich 12 hier nicht mit spanenden Bearbeitungsvorgangen hergestellt, sondern durch Walzen Vorzugsweise erfolgt das Walzen des Freistichs gleichzeitig und auf derselben Maschine wie das Walzen des Gewindes 14.
FIGS. 1 to 4 each show a screw 10 with an undercut 12 between a thread 14 and a head 16. According to the invention, the undercut 12 is not produced here by machining processes, but rather by rolling. The undercut is preferably rolled simultaneously and on the same Machine like thread rolling 14.