WO2019158659A1 - Gewindefurchende schraube und herstellung derselben - Google Patents

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WO2019158659A1
WO2019158659A1 PCT/EP2019/053730 EP2019053730W WO2019158659A1 WO 2019158659 A1 WO2019158659 A1 WO 2019158659A1 EP 2019053730 W EP2019053730 W EP 2019053730W WO 2019158659 A1 WO2019158659 A1 WO 2019158659A1
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screw
application material
application
forming screw
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PCT/EP2019/053730
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Michael Achenbach
Eberhard Christ
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Ejot Gmbh & Co. Kg
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/04—Making by means of profiled-rolls or die rolls
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Definitions

  • the invention relates to a thread-forming screw according to the preamble of claim 1 and to a method for the production thereof according to claim 13.
  • Such a screw is known for example from DE 20 2006 000 606 U1
  • a thread-forming screw comprises a base body comprising a drive and a screw shaft, wherein the screw shaft carries a thread.
  • the thread has a furrow region and a bearing region, wherein the furrow region serves to furrow a thread in the material of the component, in which then engages in the course of the thread of the bearing portion.
  • the main body which comprises the screw shank, is formed from a base material which preferably has non-corrosive properties, that is to say in particular a rust- and acid-resistant steel, referred to below as stainless steel.
  • a base material which preferably has non-corrosive properties, that is to say in particular a rust- and acid-resistant steel, referred to below as stainless steel.
  • material and material are used synonymously.
  • the thread in the furrow region is formed by a different material to the base material application material, wherein the application material is harder than the base material in particular.
  • This design has the advantage that by applying the thread in the furrow area, no recesses must be introduced into the prefabricated threads when the thread is formed in the furrow region of application material.
  • a screw can be provided whose thread in the furrow region has a greater hardness than the base material.
  • the application material is in particular in the screw according to the invention
  • Cladding or thermal spraying applied to the basic body formed from base material Cladding or thermal spraying applied to the basic body formed from base material.
  • volume is built up by introducing only filler metal into the welded joint, which then constitutes the application material.
  • the furrow region ends, starting from the screw tip, where the female thread is completely made.
  • the length of the furrow is at least half a turn.
  • the base body can also consist of a light metal alloy, for example aluminum alloy, and the coating material can be a different metal alloy or an alloy mixture.
  • the base material may preferably be an austenitic stainless steel, for example 1 .4301 or 1 .4401.
  • the application material is preferably formed as a martensitic hardenable steel.
  • the application material can also be a material mixture, for example comprising stainless steel,
  • Hard materials such as carbides or ceramics and other components with specific properties.
  • a bearing portion of the thread can be produced by build-up welding, wherein the bearing portion has a different composition than the groove portion.
  • the furrow area may be made of a non-corrosion resistant
  • carbon-rich and hardenable steel in particular with a carbon content of more than 0.4%, wherein the supporting region is at least partially formed by a corrosion-resistant material, in order to prevent corrosion in case either moisture penetrates or condenses.
  • the proportion of hard material in the furrow region can be greater than in the load-bearing region of the thread.
  • a material with a high proportion of hard material naturally has a low toughness but a high degree of toughness
  • the layer thickness namely the build-up thickness of the application material is preferably at least 5% of the shaft diameter.
  • the layer thickness is produced with a coating layer.
  • the invention relates to a method for producing a screw as described above, which has a drive and a screw shank with a thread.
  • the thread has a load-bearing area and a ridge area.
  • the screw shaft consists of a base material.
  • the main body is first pressed from the base material, which is coated in the region of the furrow portion of the thread with a coating material by application welded to the base material.
  • the thread in the furrow area is at least at the edge by the
  • the shape of the base body may be cylindrical or non-circular, in particular equal-thick, elliptical or profiled.
  • the thread can be applied directly to the base material. This is done, in particular, by welding a bead around the shank in a helix shape that is customary for screws.
  • a self-tapping thread can be produced directly by welding the thread. This allows threads in particular with a blunt flank angle or rounded
  • Thread flanks are generated.
  • the thread applied solely by build-up welding on the screw shaft has a rough structure on its surface, so that the thread flank has abrasive properties for generating the counter-thread.
  • the thread can preferably be produced by pressing the screw blank so that it has a smaller radial extent in the area to be coated than in the area not to be coated.
  • the application material is welded onto the base material, whereby the base body made of base material is coated with application-welded application material.
  • the coating takes place in such a way that the screw shank has the same outer diameter throughout.
  • the coated with the application material screw blank is then rolled so that it receives its self-tapping thread.
  • the application material in points, beads or surface, in particular full-surface, enveloping applied to the base body formed from the base material.
  • a twisting of the screw shank, in particular of the furrow region can preferably take place in order to produce a thread structure.
  • the order of the order material can be made such that only in Furch Scheme the application material is welded. This results in a two-bolt, the Furch Handbook a Furchgewinde made of tempered steel and in the bearing area has a thread made of stainless steel.
  • a screw can be provided, the thread of which is rolled both in the job-welded Furch Scheme, as well as in the holding area.
  • a screw may also be produced whose thread is rolled in the holding region and is formed in the region of the ridge only by the mechanically untreated, application-welded application material.
  • the order material may be in the form of wire, powder or as a molded part.
  • the application material can also be applied in such a way that the thread in the furrow region is formed from a first application material and the thread in the bearing region is at least partially formed from a second application material.
  • the first application material has a greater hardness than the second application material.
  • Fig. 1a is a side view of a screw blank
  • Figure 1 b is a sectional view of a screw blank with application material in the furrow region.
  • Fig. 1 c is a sectional view of a thread-forming screw according to the invention.
  • Fig. 2a is a partial side view of an inventive coated screw blank
  • FIG. 2b shows a cross section of a screw blank coated according to the invention
  • FIG. 3a shows a partial sectional view of a screw blank according to the invention
  • FIG. 3b shows a cross section of a coated screw blank according to FIG. 3a
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of a screw according to the invention
  • Fig. 5 shows a schematic sectional view of a screw according to the invention
  • Fig. 6 shows a schematic sectional view of a screw according to the invention
  • FIG. 1 a shows a base body 12 pressed from the base material stainless steel with a drive 15, in which the diameter in the ridge area 14 is smaller than in the uncoated area 16.
  • the furrow area 14 to be coated is by hardfacing a harder material than the base material or by a final heat treatment curable material applied as a coating material 18. This is done according to the invention by
  • Fig. 2a shows a detail of a side view of another embodiment with a coating variant, in softer on a, as shown in Fig. 1 a base body 20 with reduced diameter in the furrow 16, parallel to the screw axis running, beads 26 are welded from application material.
  • FIG. 2b shows the cross section through the furrow region of the main body 20.
  • Fig. 3a shows a detail of a side view of another embodiment with a base body 20.
  • the main body 20 has in the ridge portion 22 axial grooves 24. In the grooves, the application material 26 is welded.
  • FIG. 3b shows a sectional view of a base body 20 coated with a coating material 26 according to FIG. 3a.
  • Fig. 4 shows a thread-forming screw 30 according to the invention, in which a threaded bead 34 is welded in helical form on a shaft 32, which consists of a stainless and acid-resistant steel.
  • the screw 30 is designed as a concrete screw.
  • Fig. 5 shows a schematic sectional view of a cap 50 according to the invention with a
  • Threaded bead 34 in which the thread in the furrow 36 by an order-welded
  • Threaded bead is formed from a coating material, wherein the supporting portion is at least partially formed from a rolled thread 38.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a further embodiment of a screw 60 according to the invention with the thread bead 34, formed in the ridge area 36 by a first application material, and in the supporting area at least partially by a second application material 40, which is different from the first application material.
  • the furrow region of the thread has a greater hardness than the bearing region.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstfurchende Schraube (10), umfassend einen Grundkörper (12, 20), der einen Antrieb und einen Schraubenschaft umfasst, wobei der Schraubenschaft ein Gewinde (13) trägt, das einen Furchbereich (14) und einen tragenden Bereich besitzt, wobei der Grundkörper (12, 20) aus einem Grundmaterial ausgebildet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gewinde (13) wenigstens im Furchbereich (14) durch ein zum Grundmaterial unterschiedliches Auftragsmaterial (18) gebildet ist, das durch Auftragsschweißen auf das Grundmaterial aufgebracht ist.

Description

Gewindefurchende Schraube und Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft eine gewindefurchende Schraube gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß Anspruch 13.
Die DE 10 2004 053 803 B4 offenbart ein gewindefurchende Schraube, bei der über den Furchbereich der Schraube einzelne Schneidmittel eingesetzt sind, die durch Schweißgut ausgebildet sind.
Grundsätzlich ist es bekannt, gewindefurchende Schrauben in Zweistahlausführung herzustellen, um eine hohe Korrosionsbeständigkeit des tragenden Bereichs bzw. des Kopfes zu erreichen und gleichzeitig eine große Härte der furchenden Gewindegänge zu erreichen.
Eine solche Schraube ist beispielsweise aus der DE 20 2006 000 606 U1 bekannt
Diese Art der Herstellung hat den Nachteil, dass zwei Bolzenteile aus Vollmaterial miteinander verbunden werden müssen. Bei der Verbindung von beiden Bolzenteilen entsteht ein Mittenversatz, der durch einen separaten Walzarbeitsgang wieder ausgeglichen werden muss.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gewindefurchende Schraube mit geringer Korrosionsneigung zu schaffen, die es ermöglicht, in Bauteile mit höherer Festigkeit ein Gewinde zu furchen, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.
Die Aufgabe wird für die gewindefurchende Schraube durch die Merkmale des Anspruchs 1 und für das Herstellungsverfahren durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
Die weiteren Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. ln bekannter Weise umfasst eine gewindefurchende Schraube einen Grundkörper, umfassend einen Antrieb und einen Schraubenschaft, wobei der Schraubenschaft ein Gewinde trägt. Das Gewinde weist einen Furchbereich und einen tragenden Bereich auf, wobei der Furchbereich dazu dient, einen Gewindegang in das Material des Bauteils zu furchen, in welchen dann im weiteren Verlauf das Gewinde des tragenden Bereichs eingreift.
Der Grundkörper, der den Schraubenschaft umfasst, ist aus einem Grundmaterial gebildet, welches bevorzugt nicht korrosive Eigenschaften aufweist, also insbesondere ein rost- und säurebeständiger Stahl, im weiteren Edelstahl genannt. Die Begriffe Material und Werkstoff sind synonym verwendet.
Erfindungsgemäß ist das Gewinde im Furchbereich durch ein zum Grundmaterial unterschiedliches Auftragsmaterial gebildet, wobei das Auftragsmaterial insbesondere härter als das Grundmaterial ist.
Beispielsweise kann das Auftragsmaterial auch ein härtbares Material sein, welches während des Auftragschweißens oder nachträglich zum Auftragsschweißen einem Flärteprozess unterzogen wird.
Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass durch Aufbringen des Gewindes im Furchbereich, keine Aussparungen in die vorgefertigten Gewindegänge eingebracht werden müssen, wenn das Gewinde im Furchbereich aus Auftragsmaterial gebildet ist.
So kann eine Schraube bereitgestellt werden, deren Gewinde im Furchbereich eine größere Härte aufweist als das Grundmaterial.
Das Auftragsmaterial wird bei der erfindungsgemäßen Schraube insbesondere durch
Auftragsschweißen oder thermische Spritzverfahren auf den aus Grundmaterial gebildeten Grundkörper aufgebracht.
Beim Auftragsschweißen wird Volumen aufgebaut, indem ausschließlich Schweißzusatzstoffes in die Schweißverbindung eingebracht wird, was dann das Auftragsmaterial darstellt.
Auf diese Weise wird eine Schraube bereitgestellt, die Gewindegänge höherer Härte wenigstens im Furchbereich aufweist.
Der Furchbereich endet ausgehend von der Schraubenspitze dort, wo das Muttergewinde vollständig hergestellt ist. Die Länge des Furchbereichs beträgt wenigstens eine halbe Windung. Der Grundkörper kann auch aus einer Leichtmetalllegierung, z.B. Aluminiumlegierung, bestehen und der Auftragswerkstoff kann eine unterschiedliche Metalllegierung oder ein Legierungsgemisch sein.
Das Grundmaterial kann bevorzugt ein austenitischer Edelstahl, beispielsweise 1 .4301 oder 1 .4401 , sein.
Das Auftragsmaterial ist bevorzugt als martensitischer härtbarer Stahl ausgebildet.
Das Auftragsmaterial kann auch ein Materialgemisch sein, zum Beispiel umfassend Edelstahl,
Hartstoffe, wie Karbide oder Keramiken und andere Komponenten mit spezifischen Eigenschaften.
Durch die Verwendung von Materialgemischen kann verschiedenen anwendungstechnischen
Anforderungen bezüglich der Schraubenbeschaffenheit auf flexible Weise Rechnung getragen werden.
Bevorzugt können die Auftragswerkstoffe während des Schweißprozesses gemischt werden. So können über die Länge des Gewindes auch unterschiedliche Zusammensetzungen des Auftragsmaterials vorliegen.
Auf diese Weise kann auch ein tragender Bereich des Gewindes durch Auftragsschweißen hergestellt werden, wobei der tragende Bereich eine andere Zusammensetzung aufweist als der Furchbereich.
So kann der beispielsweise der Furchbereich aus einem nicht korrosionsbeständigen,
kohlenstoffreichen und härtbaren Stahl, insbesondere mit einem Kohlenstoffanteil von mehr als 0,4 %, erzeugt werden, wobei der tragende Bereich wenigstens teilweise durch ein korrosionsbeständigen Werkstoff gebildet wird, um dort einer Korrosion vorzubeugen, falls entweder Feuchtigkeit eindringt oder kondensiert.
Ferner kann der Hartstoffanteil im Furchbereich größer sein als im tragenden Bereich des Gewindes. Ein Material mit hohem Hartstoffanteil hat naturgemäß eine geringe Zähigkeit, aber eine hohe
Festigkeit. Diese Zähigkeit kann durch ein Abnehmen des Hartstoffanteils im tragenden Teil des Gewindes vergrößert werden, so dass Gewindeanrisse durch Schwingungen im Gebäude verringert werden und so eine höhere technische Sicherheit gewährleistet werden kann. Diese Ausgestaltung eignet sich besonders für die Verwendung als Betonschraube. Die Schichtdicke, nämlich die Aufbaudicke des Auftragsmaterials beträgt bevorzugt wenigstens 5% des Schaftdurchmessers. Insbesondere wird die Schichtdicke mit einer Auftragsschicht hergestellt.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer vorbeschriebenen Schraube, die einen Antrieb und einen Schraubenschaft mit einem Gewinde aufweist. Das Gewinde weist einen tragenden Bereich und einen Furchbereich auf. Der Schraubenschaft besteht aus einem Grundmaterial.
Der Grundkörper wird zuerst aus dem Grundmaterial gepresst, welcher im Bereich des Furchbereichs des Gewindes mit einem Auftragsmaterial beschichtet wird, indem es auf das Grundmaterial auftragsgeschweißt wird. Das Gewinde im Furchbereich wird wenigstens am Rand durch das
Auftragsmaterial gebildet.
Die Form des Grundkörpers kann zylindrisch oder unrund, insbesondere gleichdickförmig, elliptisch oder profiliert sein.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann das Gewinde direkt auf das Grundmaterial aufgebracht werden. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass eine Raupe in einer für Schrauben üblichen Helix- Form um den Schaft herum aufgeschweißt wird.
Dadurch kann direkt mit Aufschweißen des Gewindes ein selbstfurchendes Gewinde erzeugt werden. Dadurch können Gewinde insbesondere mit einem stumpfen Flankenwinkel oder verrundeten
Gewindeflanken erzeugt werden.
Dies lässt sich besonders gut für grobe Gewinde umsetzen, wie sie beispielsweise für Betonschrauben benötigt werden. Betonschrauben definieren sich wie nachfolgend beschrieben.
Das ausschließlich durch Auftragsschweißen auf den Schraubenschaft aufgebrachte Gewinde weist eine raue Struktur an seiner Oberfläche auf, so dass die Gewindeflanke abrasive Eigenschaften zum Erzeugen des Gegengewindes aufweist. Das Gewinde kann bevorzugt hergestellt werden, indem der Schraubenrohling so gepresst wird, dass dieser im zu beschichtenden Bereich eine geringere radiale Ausdehnung als im nicht zu beschichtenden Bereich aufweist.
Das Auftragsmaterial wird auf das Grundmaterial aufgeschweißt, wodurch der Grundkörper aus Grundmaterial mit auftragsgeschweißtem Auftragsmaterial beschichtet ist. Insbesondere erfolgt die Beschichtung derart, dass der Schraubenschaft durchgehend den gleichen Außendurchmesser besitzt. Der mit dem Auftragsmaterial beschichtete Schraubenrohling wird dann gewalzt, so dass er sein selbstfurchendes Gewinde erhält.
Auf diese Weise können selbstfurchende Gewinde mit einem definierten Flankenwinkel hergestellt werden, indem das aufgeschweißte Material nachträglich in eine solche Form gebracht wird.
Auf diese Weise kann eine gewindefurchende Schraube bereitgestellt werden, die eine hohe Zähigkeit auch im Bereich des Furchgewindes besitzt, daneben gute Korrosionseigenschaften im tragenden Bereich des Gewindes und des Kopfes besitzt und dennoch harte Gewindeflanken, um selbstfurchend auch in Bauteile großer Härte eingeschraubt werden zu können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Auftragsmaterial in Punkten, Raupen oder flächig, insbesondere vollflächig, umhüllend auf den aus Grundmaterial gebildeten Grundkörper aufgetragen werden.
Die Raupen können helixförmig, ringförmig oder linear, insbesondere parallel zur Schraubenachse, aufgebracht werden.
Bevorzugt kann insbesondere bei parallel zur Schraubenachse aufgebrachten Raupen eine Verdrallung des Schraubenschafts, insbesondere des Furchbereichs, erfolgen, um eine Gewindestruktur zu erzeugen.
Der Auftrag des Auftragsmaterials kann derart erfolgen, dass nur im Furchbereich das Auftragsmaterial aufgeschweißt wird. Dadurch ergibt sich eine Zweistahlschraube, die im Furchbereich ein Furchgewinde aus vergütetem Stahl und im tragenden Bereich ein Gewinde aus Edelstahl aufweist.
Dies führt zu verbesserten Halte- und Korrosionseigenschaften bei sehr guten Furcheigenschaften. So kann eine Schraube bereitgestellt werden, deren Gewinde sowohl im auftragsgeschweißten Furchbereich, als auch im Haltebereich gewalzt ist.
Alternativ kann auch eine Schraube entstehen, deren Gewinde im Haltebereich gewalzt und im Furchbereich lediglich durch das mechanisch unbehandelte auftragsgeschweißte Auftragsmaterial gebildet ist.
Der Auftragswerkstoff kann in Form von Draht, Pulver oder als Formteil vorliegen.
Das Auftragsmaterial kann auch derart aufgetragen werden, dass das Gewinde im Furchbereich aus einem ersten Auftragsmaterial gebildet ist und das Gewinde im tragenden Bereich wenigstens teilweise aus einem zweiten Auftragsmaterial gebildet ist. Das erste Auftragsmaterial weist insbesondere eine größere Härte als das zweite Auftragsmaterial auf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 a eine Seitenansicht eines Schraubenrohlings;
Fig. 1 b eine Schnittansicht eines Schraubenrohlings mit Auftragsmaterial im Furchbereich;
Fig. 1 c eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen gewindefurchenden Schraube;
Fig. 2a eine teilweise Seitensicht eines erfindungsgemäß beschichteten Schraubenrohlings;
Fig. 2b ein Querschnitt eines erfindungsgemäß beschichteten Schraubenrohlings;
Fig. 3a eine teilweise Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Schraubenrohlings, und Fig. 3b ein Querschnitt eines beschichteten Schraubenrohlings gemäß Fig. 3a. Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Schaube
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Schaube
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Schaube
Fig. 1 a zeigt einen aus dem Grundmaterial Edelstahl gepressten Grundkörper 12 mit einem Antrieb 15, bei dem der Durchmesser im Furchbereich 14 geringer ist als im nicht beschichteten Bereich 16. Auf den zu beschichtenden Furchbereich 14 wird, wie in Fig. 1 b dargestellt, durch Auftragsschweißen ein härteres Material als das Grundmaterial oder ein durch eine abschließende Wärmebehandlung härtbares Material als Auftragsmaterial 18 aufgebracht. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch
Auftragsschweißen. Der derart beschichtete Grundkörper 12 wird anschließend gewalzt, damit er sein furchendes Gewinde 13 erhält. Die gewindefurchende Schraube 10 mit gehärtetem Furchbereich ist in Fig. 1 c dargestellt.
Fig. 2a zeigt ausschnittsweise eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einer Beschichtungsvariante, bei weicher auf einen, wie in Fig. 1 a dargestellten Grund körper 20 mit reduziertem Durchmesser im Furchbereich 16, parallel zur Schraubenachse verlaufend, Raupen 26 aus Auftragsmaterial aufgeschweißt sind.
Fig. 2b zeigt den Querschnitt durch den Furchbereich des Grundkörpers 20.
Fig. 3a zeigt ausschnittsweise eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einem Grundkörper 20. Der Grundkörper 20 weist im Furchbereich 22 Axialnuten 24 auf. In den Nuten wird das Auftragsmaterial 26 aufgeschweißt.
Fig. 3b zeigt eine Schnittansicht eines mit einem Auftragsmaterial 26 beschichteten Grundkörpers 20 gemäß Fig. 3a.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße gewindefurchende Schraube 30, bei der auf einen Schaft 32, der aus einem rost- und säurebeständigen Stahl besteht, eine Gewinderaupe 34 in Helixform aufgeschweißt ist. Die Schraube 30 ist als Betonschraube ausgebildet. Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäße Schaube 50 mit einer
Gewinderaupe 34, bei der das Gewinde im Furchbereich 36 durch ein auftragsgeschweißte
Gewinderaupe aus einem Auftragsmaterial gebildet ist, wobei der tragende Bereich wenigstens teilweise aus einem gewalzten Gewinde 38 gebildet ist.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Schraube 60 mit die Gewinderaupe 34, im Furchbereich 36 durch ein erstes Auftragsmaterial gebildet ist, und im tragenden Bereich wenigstens teilweise durch ein zweites Auftragsmaterial 40, das unterschiedlich zum ersten Auftragsmaterial ist. So weist der Furchbereich des Gewindes eine größere Härte als der tragende Bereich auf.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gewindefurchende Schraube (10), umfassend einen Grundkörper (12, 20), der einen Antrieb (15) und einen Schraubenschaft umfasst, wobei der Schraubenschaft ein Gewinde (13) trägt, das einen Furchbereich (14) und einen tragenden Bereich besitzt, wobei der Grundkörper (12, 20) aus einem Grundmaterial ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (13) wenigstens im Furchbereich (14) durch ein zum Grundmaterial unterschiedliches Auftragsmaterial (18) gebildet ist, das durch Auftragsschweißen auf das Grundmaterial aufgebracht wird.
2. Gewindefurchende Schraube nach Anspruch 1 , dadurch gekennziechnet, dass das
Gewinde im Furchbereich härter als das Grundmaterial ist.
3. Gewindefurchende Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Grundmaterial ein rost- und säurebeständiger Stahl ist.
4. Gewindefurchende Schraube nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, dass der rost- und säurebeständige Stahl ein austenitischer Edelstahl ist.
5. Gewindefurchende Schraube nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial eine Aluminiumlegierung ist und das Auftragsmaterial (18) eine
unterschiedliche Metalllegierung oder ein Legierungsgemisch ist.
6. Gewindefurchende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Auftragsmaterial (18) ein härtbarer Stahl ist.
7. Gewindefurchende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmaterial (18) eine Schichtdicke von wenigstens 5% des Schaftdurchmessers des Schraubenschafts (20, 32) besitzt.
8. Gewindefurchende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gewinde im tragenden Bereich gewalzt und im Furchbereich lediglich durch das mechanisch unbehandelte auftragsgeschweißte Auftragsmaterial gebildet ist.
9. Gewindefurchende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gewinde im Furchbereich aus einem ersten Auftragsmaterial gebildet ist und im tragenden Bereich ein zweites Auftragsmaterial aufweist, das zum ersten Auftragsmaterial unterschiedlich ist.
10. Gewindefurchende Schraube nach Anspruch 9, dass das erste Auftragsmaterial einen
höheren Hartstoffanteil als das zweite Auftragsmaterial aufweist.
11 . Gewindefurchende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (13, 34) einen stumpfen Flankenwinkel besitzt oder verrundet ist.
12. Gewindefurchende Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Schraube (10, 30) eine Betonschraube ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer gewindefurchenden Schraube (10, 30) nach einem der
vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundmaterial des Schraubenschafts (20, 32) wenigstens teilweise durch Auftragsschweißen mit einem
Auftragsmaterial (18) beschichtet wird, und dass aus dem Auftragsmaterial (18) das Gewinde (13, 34) im Furchbereich (14) gebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (13, 34)
hergestellt wird, indem das Auftragsmaterial (18) in Helixform auf den Schaft (20, 32) derart aufgetragen wird, dass unmittelbar nach dem Auftrag des Auftragsmaterials (18) das Gewinde (13, 34) hergestellt ist.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde im tragenden Bereich wenigstens teilweise gewalzt wird, wonach anschließend das Gewinde bis zur Schraubenspitze, umfassend den Furchbereich, durch
Auftragsschweißen vervollständigt wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde im Furchbereich durch Auftragsschweißen mit einem ersten Auftragsmaterial gebildet wird und das Gewinde im tragenden Bereich wenigstens teilweise durch
Auftragsschweißen eines zweiten Auftragsmaterials, das zum ersten Auftragsmaterial unterschiedlich ist gebildet ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das
Auftragsschweißen mittels Laserauftragsschweißen, Laserpulverauftragsschweißen, Lichtbogenschweißen oder Plasmapulverauftragsschweißen erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (13, 34) hergestellt wird, indem, nachdem das Auftragsmaterial (18) auf den Schraubenschaft (20, 32) aufgetragen wurde, ein Gewinde (13) auf den Schraubenschaft (20, 32) aufgewalzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Raupen parallel zur
Schraubenachse oder in Windungen um den Schraubenschaft (20, 32) verlaufen.
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