DE3604390A1

DE3604390A1 - Selbstbohrende schraube

Info

Publication number: DE3604390A1
Application number: DE19863604390
Authority: DE
Inventors: Kameo Shiga Dohi
Original assignee: NISCO Inc
Current assignee: NISCO Inc
Priority date: 1985-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3604390C2; US4730969A

Description

Selbstbohrende Schraube

Die Erfindung betrifft eine selbstbohrende Schraube gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dabei geht es um eine selbstbohrende Schraube mit einer integrierten bzw. einstückigen Bohrspitze, die an einem unteren Ende eines Gewindeschafts gebildet ist, um ein Eingangsloch in ein Werkstück zu bohren, und es geht insbesondere um Verbesserungen bei einer derartigen selbstbohrenden Schraube, bei der die Bohrspitze durch Kaltschmieden, wie beispielsweise Quetschspitzen, ausgebildet ist.

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Seit kurzem wird eine Bohrspitze einer selbstbohrenden Schraube in vielen Fällen nicht nur durch maschinelle Bearbeitung, sondern durch Kaltschmieden (typischerweise durch Quetschspitzen) gebildet, weil das letztere für die Massenproduktion vorteilhafter ist.

Allgemein können selbstbohrende Schrauben mit einer geschmiedeten Bohrspitze grob in zwei Arten unterteilt werden. Bei der ersten Art ist das Mündungsende der Bohrspitze zu einer Nadelpunktform geschmiedet, wie beispielsweise in dem US-Patent 3 710 6 76 (Ringland) offenbart. Bei der zweiten Art ist das Mündungsende der Bohrspitze zu einer Querschneidenform geschmiedet, wie beispielsweise in dem US-Patent 3 395 603 (E.J. Skierski) und dem US-Patent 4 407 620 (Shinjo) offenbart. Jede dieser beiden Arten hat ihre besonderen Vorteile und Nachteile.

Die mit einer Nadelspitze versehene Bohrspitze besitzt allgemein ihre Vorteile darin, daß sie leicht einen Versuch ermöglicht, ein Eintrittsloch genau an einer beabsichtigten Anbringungsstelle auf einem freien Werkstück zu bohren, da ihr mit der Nadelspitze versehenes Bohrende während der Anfangsphase des Bohrens in Punktberührung mit der Werkstückoberfläche steht, wodurch sich das Bohrende leicht in das Werkstück derart versenken läßt, daß es eine unerwünschte seitliche Bewegung der Schraube von der vorgesehenen Anbringungsstelle auf dem Werkzeug verhindert, was nachfolgend als "Wandern" oder "Wandererscheinung" bezeichnet wird. Diese Art Bohrspitze hat jedoch allgemein den Nachteil, daß ihr mit einer Nadelspitze versehenes Bohrende leicht beschädigt wird und seine erwartete Funktion verliert und daß, wie man in Fachkreisen weiß, ein anfängliches Eindringen des Bohrendes in einem Werkstück mit langsamerer Geschwindigkeit erfolgt als bei der Bohrspitze mit Querschneide.

Demgegenüber ist die Querschneidenbohrspitze im allgemeinen insoweit vorteilhaft, als ihr Bohrende weniger beschädigbar ist als das mit der Nadelspitze versehene Bohrende, und daß zudem das anfängliche Eindringen des Bohrerendes in einem Werkstück schneller ausgeführt wird als bei der anderen Bohrspitzenart. Als nachteilig ist bei dieser Art jedoch allgemein anzusehen, daß die Querschneidenkonfiguration mehr oder weniger das unerwünschte Wandern der Schraube auf der Werkstückoberfläche verursacht, wenn die Schraube gegen diese gedrückt und durch einen elektrischen Schrauber gedreht wird, da ihr Bohrende zum leichten Eindringen nicht angespitzt, sondern mit einer Querschneide so versehen ist, daß während der Anfangsphase der Betätigung eine Linienberührung mit der Werkstückoberfläche vorliegt.

Zur Erleichterung der weiteren Diskussion besonderer Nachteile, die aus der vorbekannten Konfiguration der Querschneidenbohrspitze resultieren, wird nun Bezug auf die beigefügten Figuren 15 bis 18 genommen, bei denen die Bohrspitze 1 so dargestellt ist, daß sie ein Paar geneigter flacher Eindringflächen 3 besitzt, die symmetrisch bezüglich einer Achse 2 der Schraube, d.h. einer Drehachse der Schraube, angeordnet sind. Die flachen Eindringflächen 3 enden, um ein gemeinsames unteres Ende E zu teilen, wie in Fig. 18 dargestellt. Anders ausgedrückt, treffen die flachen Eindringflächen 3 längs einer Schnittlinie 7 (Fig. 16) an dem unteren Ende E aufeinander, um eine geradlinige Querschneide 7 zu bilden, welche sich quer zu der Schraubenachse erstreckt.

Die Bohrspitze 1 weist ein Paar axialer Spannuten 4 auf, die symmetrisch bezüglich der Schraubenachse 2 angeordnet sind. Jede Spannut 4 ist angrenzend an jede der Eindringflächen 3 angeordnet und erstreckt sich von dem unteren Ende E nach oben. Von jeder Spannut 4 erstreckt sich eine Fläche 4a zum Auftreffen auf eine der Eindring-

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flächen 3 längs einer Schnittlinie 6 zur Bildung einer schrägen Schneidkante 6, die bezüglich der Achse 2 geneigt ist. Zwei auf diese Weise gebildete Schneidkanten 6 sind einander gegenüberliegend bezüglich einer vertikalen imaginären Referenzebene 5 angeordnet, welche die Achse 2 enthält, wie in Fig. 16 gezeigt. Eine der Schneidkanten mündet an einem Ende 6a der Querschneide 7, während die andere Schneidkante an dem anderen Ende 6b der Querschneide 7 mündet. Somit wird eine Länge der Querschneide 7 durch eine Entfernung L¹ zwischen gegenüberliegenden Endpunkten 6a, 6b der beiden Schneidkanten 6 gebildet, wie in Fig. zu sehen ist. Eine der Spannuten 4 beginnt an dem zuvor erwähnten Endpunkt 6a, während die andere an dem anderen Endpunkt 6b anfängt, wie am besten in Fig. 15 gezeigt ist.

Da die Querschneide 7 an dem unteren Ende E längs der Schnittlinie der beiden flachen Eindringflächen 3 gebildet ist, hat ein Längsschnitt eines unteren Endabschnitts der Bohrspitze 1, der längs irgendeiner imaginären Ebene (beispielsweise eine die Linie. 18-18 in Fig. 15 enthaltende Ebene)erfolgt, d.h. quer zu der Querschneidenlinie 7, stets eine deartige dreieckige Konfiguration, deren eine Seite 3a auf einer Seite der Achse 2 liegt, während deren andere Seite 3b auf der gegenüberliegenden Seite der Achse 2 angeordnet ist. Natürlich ist ein Winkel α, der durch die Seite 3b und eine Werkstückoberfläche Ws gebildet wird, kleiner als 90°, wie in Fig. 18 gezeigt. Dies bedeutet, daß die Seite 3b nicht als Schneidbrustfläche dient, sondern das Einführen von erzeugten Spänen in die Spannut 4 verhindert, wodurch das Bohrvermögen ungünstig ist.

Ferner wird bei der vorbekannten Bohrspitzenkonfiguration nicht der oben dieskutierte allgemeine Nachteil beseitigt, daß die Schraube leicht auf einer Oberfläche Ws eines Werkstücks W wandern kann, weil die Querschneide

sich in Linienberührung mit der Werkstückoberfläche Ws während der Anfangsphase der Schraubbetätigung befindet.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte selbstbohrende Schraube mit einer geschmiedeten Bohrspitze verfügbar zu machen, die eine hervorragende Bohrleistung erleichtert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Ansprüchen enthalten.

Demgemäß schafft die Erfindung eine selbstbohrende Schraube, die in ein Werkstück geschraubt werden soll, bestehend aus einen .Gewindeschaft mit einem Kopf an einem Ende und einer geschmiedeten Bohrspitze am anderen Ende, wobei die Bohrspitze sich zusammensetzt aus einem Paar gegenüberliegend angeordneter schräger Eindringflächen und einem Paar gegenüberliegend angeordneter, sich vertikal erstreckender Spannuten, einer Querschneide, die an einem unteren Ende der Bohrspitze gebildet ist und durch eine nach unten vorstehende Spitze, die auf der Querschneide gebildet ist, in zwei Abschnitte geteilt ist, wobei sich die beiden Abschnitte von der Spitze in entgegengesetzte Richtungen erstrecken und wobei jeder Abschnitt leicht geneigt ist, um zwischen sich und einer Oberfläche des Werkstücks einen Neigungswinkel zu schaffen, wobei der Neigungswinkel innerhalb des Bereichs von 5 ° bis 20 ° liegt, und wobei die Bohrspitze ein Paar gegenüberliegend angeordneter vertikalere Schneidbrustflächen aufweist, die im wesentlichen aneinander an einem Angrenzungspunkt angrenzen, der auf der Querschneide angeordnet ist und die sich von der Querschneide in einer vertikalen Ebene nach oben erstrecken, welche im wesentlichen die Querschneide und eine Längsachse der Schraube enthält.

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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird vorteilhaft eine selbstbohrende Schraube geschaffen, die die oben genannten allgemeinen Vorteile der Nadelspitzenausbildung und der Querschneidenausbildung aufweist. In günstiger Weise wird dabei die oben erwähnten Wandererscheinung minimiert, welche bei der Anfangsphase der Schraubbetätigung auftritt. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Schraube aufgrund ihrer Form auch ein rasches Eindringen des Bohrendes in das Werkstück während der Anfangsphase der Betätigung.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem anschließenden Teil mit einer detallierten Beschreibung der Erfindung.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer selbstbohrenden Schraube gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Unteransicht der Schraube von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2 gesehen;

Fig. 4 eine Seitenansicht, längs der Linie 4-4 in Fig. 3 gesehen;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht, die einen unteren Endabschnitt der Schraube von Fig. 1 darstellt;

Fig. 6 eine Unteransicht der Schraube von Fig. 5;

Fig. 7 eine Seitenansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. gesehen;

Fig. 8 ein Längsteilschnitt entlang der Schnittlinie 8-8' in Fig. 5;

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8 jedoch längs der Schnittlinie 9-9 in Fig. 5;

Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5, die jedoch eine zweite Ausbildungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 11 eine Unteransicht der Schraube von Fig. 10;

Fig. 12 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, die jedoch eine dritte Ausbildungsform der Erfindung darstellt;

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Fig. 13 ebenfalls eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5, die jedoch eine vierte Ausbildungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 14 eine Unteransicht der Schraube von Fig. 13; und

Fig. 15 bis 18 ein Beispiel für eine Schraube nach dem Stand der Technik, wobei Fig. 15 eine vergrößerte Teil-Seitenansicht der Schraube nach dem Stand der Technik ist, Fig. 16 eine Unteransicht der Schraube von Fig. 15, Fig. 17 ein Längsteilschnitt entlang der Schnittlinie 17-17 in Fig. 15; und wobei Fig. 18 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 17, jedoch längs der Schnittlinie 18-18 in Fig. 15 ist.

Bei den nachfolgend zunächst beschriebenen Figuren 1 bis 9 weist eine selbstbohrende Schraube 10 gemäß der Erfindung einen gestreckten Schaft 11 auf, der einen bekannten einstückig mit seinem oberen Ende gebildeten Kopf 12 und eine geschmiedete einstückig mit seinem unteren Ende gebildete Bohrspitze 13 besitzt. Der Kopf 12 ist mit einem geeignetem Schlitz beziehungsweise einer Ausnehmung 14 zur Aufnahme und zum Zusammenarbeiten mit einem Antriebswerkzeug, beispielsweise einem elektrischen Schraubenzieher, versehen, um die Schraube 10 in üblicher Weise zu drehen. Der Kopf 12 kann verschiedenartige bekannte Ausbildungen aufweisen. Der Schaft 11 besitzt ein übliches Gewinde 15, das auf seiner Oberfläche aufgewalzt ist.

Der größte Durchmesser D der geschmiedeten Bohrspitze 13 ist größer als ein Fußkreisdurchmesser des Gewindes 15, jedoch kleiner als dessen Spitzendurchmesser, um ein Gewindeloch in einem Werkstück zu erzeugen, das eine gute Verankerung einer Schraube in demselben ermöglicht.

Die Bohrspitze 13 ist zwischen einem Paar gegenüberliegend angeordneten komplementären (nicht dargestellten) Formelementen gepreßt oder kalt geschmiedet, um eine spezielle, die Erfindung

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darstellende Konfiguration zu schaffen, wie nachfolgend detaillierts: beschrieben wird.

Es ist eine übliche Praxis, daß ein derartiges Kaltschmieden durchgeführt wird, nachdem ein Schraubenschaft mit einem Kopf versehen worden ist, jedoch bevor die Gewinde 15 auf den Schaft 11 aufgewalzt werden.

Die auf diese Weise gebildete Bohrspitze 13 weist ein Paar gegenüberliegender flacher Eindringflächen 17 auf, die bezüglich einer Längsachse bzw. Mittellinie 16 der Schraube 10, d.h. einer Drehachse der Schraube, symmetrisch angeordnet sind. Die Eindringflächen 17 sind symmetrisch bezüglich der Schraubenachse 16 um einen geeigneten Winkel θ angeschrägt und münden in einem gemeinsamen unteren Ende F der Bohrspitze 13, wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist. Anders ausgedrückt treffen die beiden flachen Flächen 17 an dem unteren Ende F längs einer Schnittlinie 24 aufeinander, um eine sich dort entlang erstreckende Querschneide 24 zu bilden.

Die Bohrspitze 13 enthält ein Paar im wesentlichen axialer Spannuten 18, die symmetrisch bezüglich der Schraubenachse 16 angeordnet sind. Jede Spannute 18 ist an jede der beiden Eindringflächen 17 angrenzend angeordnet und erstreckt sich von dem unteren Ende F nach oben. Jede Spannut 18 besitzt eine erste Fläche 19, die als Schneidfläche dient, und eine zweite Fläche 20, die als Austragfläche fungiert. Bei den dargestellten Ausbildungsformen ist die erste Fläche 19 durch die Linien B in drei flache Flächen 19a, 19b, 19c unterteilt, während die zweite Fläche 20 eine schräge Verlängerung 29 aufweist, die sich von einer Linie 30 erstreckt und längs einer Linie 31 auf eine der Eindringflächen 17 trifft, wie in Fig. 5 zu sehen ist. Es ist jedoch festzuhalten, daß das Vorsehen derartig aufgeteilter Flächen 19a, 19b, 19c und/oder der Verlängerung 29 lediglich eine Frage der Ausbildungs-

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wahl ist und nicht die Erfindung darstellt. Beispielsweise kann die erste Fläche 19 die Form einer glatten fortlaufenden einzigen flachen oder leicht konkaven Wandung besitzen. In gleicher Weise kann auch die zweite Fläche 20 die Form einer glatten gleichmäßigen leicht konvexen Wandung aufweisen. Alternativ kann die schräge Verlängerung 29 weggelassen werden, wenn die zweite Fläche 20 in Form einer einzigen flachen Wandung vorliegt, welche von der Linie 31 ausgeht und sich nach innen erstreckt, um auf die erste Fläche 19 zu treffen.

Die erste Fläche 19 trifft auf die zweite Fläche 20 an einer Randschneidenecke C, die sich im wesentlichen vertikal erstreckt, wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist.

Jede erste Spannutfläche 19 trifft auf eine der flachen Eindringflächen 17 längs einer Schnittlinie 20, um eine Schneidkante 22 zu bilden, die sich dort entlang erstreckt und die bezüglich der Schraubenachse 16 schräg verläuft. Ein Paar der auf diese Weise gebildeten Schneidkanten 22 ist bezüglich einer vertikalen imaginären Bezugsebene 21, die die Schraubenachse 16 enthält, gegenüberliegend angeordnet. Wie von unten gesehen, erstreckt sich das Paar Schneidkanten 22 im wesentlichen parallel bezüglich der Bezugsebene 21, wie in Fig. 6 dargestellt.

Eine der Schneidkanten 22 mündet an einem Ende 23a der Querschneide 24 während die andere Schneidkante an dem anderen Ende 23b der Querschneide 24 mündet. Auf diese Weise wird eine Länge der Querschneide 24 im wesentlichen durch eine Entfernung L zwischen den gegenüberliegenden Endpunkten 23a,23b von unten gesehen definiert, wie auch in Fig. 5 gezeigt ist. Eim der Spannuten 18 beginnt an dem zuvor erwähnten Endpunkt 23a, während die andere an dem anderen Endpunkt 23b beginnt,

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wie am besten in Fig. 5 zu sehen ist.

Die Querschneide 24 hat eine nach unten vorstehende Spitze 24a auf der Schraubenachse 16, so daß die Schneide 24 in zwei gleiche Abschnitte unterteilt ist, die leicht schräg gestellt sind und sich in gegenüberliegenden Richtungen von der Spitze 24a erstrecken, um an den jeweiligen Punkten 23a, 23b zu münden. Ein Winkel ß, der zwischen jedem der zuvor erwähnten beiden Abschnitte und einer Werkstückoberfläche Ws gebildet ist, ist derart vorbestiittmt, daß er im Bereich von 5° bis 20° liegt. Ein Paar Schneidbrustflächen 28 grenzen aneinander an einem Punkt 33, der mit der Spitze 24a zusammenfällt.

Jede schräge Schneidkante 22 erstreckt sich nach oben,um an ihrem oberen Ende 26 zu enden, von dem eine im wesentlichen vertikale Seitenschneidkante 25 sich nach oben erstreckt. Ein Paar der Seitenschneidkanten 25 erstreckt sich parallel zueinander, und der Abstand zwischen diesen entspricht dem maximalen Durchmesser D der Bohrspitze 13, um dadurch den Durchmesser des (nicht dargestellten) Loches zu bestimmen, das in einem Werkstück W zu bohren ist.

Unmittelbar angrenzend an jede Seitenschneidkante 25 ist eine Körperaussparung 27 angeordnet, die vorzugsweise aus einer vertikalen flachen Fläche bestehen kann, welche sich an einer Schnittlinie 32 mit einer der Eindringflächen 17 nach oben erstreckt.

Ein Paar flacher vertikaler Schneidbrustflächen 28 ist vorgesehen, wobei jeweils eine auf einer der beiden Seitenenden der Schraubenachse gebildet ist. Jede Schneidbrustfläche 28 ist unmittelbar angrenzend an die Querschneide 24

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angeordnet und steht von dieser so nach oben ab, daß sie im wesentlichen auf einer vertikalen Ebene liegt, die die Schraubachse 16 enthält. Jede Schneidbrustfläche 28 ist in Verbindung mit jeder der ersten und zweiten Spannutflächen 19, 20, die auf zwei unterschiedlichen Ebenen liegen, welche von den Schneidbrustflächen abweichen. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen schließt sich jede Schneidbrustfläche 28 längs ihrer einen Seite an die Wandung 19c der ersten Fläche 19 und längs ihrer anderen Seite an die schräge Verlängerung 29 der zweiten Fläche 20 an.

Die flachen vertikalen Schneidbrustflächen 28 können leicht durch Kaltschmieden gleichzeitig zusammen mit den Eindringflächen 17, den Spannuten 18, den Körperaussparungen 27 und anderen Abschnitten der Bohrspitze 13 gebildet werden.

Wenn die Schraube 10 im Einsatz gegen ein glattes Werkstück W gedrückt und in Richtung des Pfeils P durch ein geeignetes Antriebswerkzeug gedreht wird, ist jede der vertikalen flachen Schneidbrustflächen des Paars in die Drehrichtung der Schraube gerichtet und so positioniert, daß sie im wesentlichen senkrecht zur Werkstückoberfläche Ws liegt, um dadurch den erzeugten (nicht dargestellten) Spänen ein leichtes Fließen in die Spannuten 18 zu ermöglichen, was leicht aus den Figuren 8 und 9 verständlich ist. Dies führt zu einer Beschleunigung bei der Geschwindigkeit des Eindringens des Bohrendes bzw. der Bohrspitze in das Werkstück bei der Ausgangsphase der Schraubbetätigung und zu einem guten Bohrvermögen.

Die vorstehende Spitze 24a der Schraubenachse 16 dient als genau abgegrenzte Spitze. Somit wird die Spitze 24a relativ leicht in das Werkstück W derart eingesenkt, daß sie das Wandern der Schraube während der Ausgangsphase der Betätigung verhindert. Diese Spitze 24a ist nicht so leicht zu

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beschädigen, da der Neigungswinkel auf den Bereich von 5° bis 20° begrenzt ist.

Als Ergebnis von Versuchen hat sich herausgestellt, daß ein Neigungswinkel ß von mehr als 20° eine übermäßig scharfe Spitze 24a schafft, welche leicht beschädigt wird und daß ein Neigungswinkel von weniger als 5° eine stumpfe Spitze 24a schafft, die zu dem Auftreten der unerwünschten Wandererscheinung führt.

Es hat sich auch durch die Versuche bestätigt, daß das gute Bohrvermögen der erfindungsgemäßen Schraube aus dem gegenseitigen Zusammenwirken der Schneidbrustflächen 28 und der speziellen Querschneide 24 resultiert, welche die vorstehende Spitze 24a besitzt, deren Neigungswinkel ß im Bereich von 5° bis 20° liegt. Vergleichsteste haben ergeben, daß dann, wenn das Bohrende bzw. die Bohrspitze nicht mit den Schneidbrustflächen 28 versehen ist, das anfängliche Eindringen des Bohrerendes in das Werkstück eher in der Geschwindigkeit verringert ist als das von Schrauben nach dem Stand der Technik.

Weiterhin wurde ermittelt, daß die Gesamtlänge L der Querscheide 24 vorzugsweise im Bereich von 10 bis 30% des Gewindespitzendurchmessers der Gewinde 15 liegt und daß die Querschneide 24 nicht strikt auf das dargestellte Beispiel mit einem Paar geradliniger radialer Kanten begrenzt sein sollte, da die Schneide 24 leicht gekrümmt sein kann, um im wesentlichen dasselbe gute Bohrvermögen zu liefern. In dem Fall, in dem die Querschneide 24 gekrümmt ist, wird der Neigungswinkel ß definiert durch die Werkstückoberfläche Ws und einer imaginären geraden Linie, die sich von der Spitze 24a zu dem Punkt 23a oder 23b

erstreckt, wo die imagnäre geralde Linie die gekrümmte Schneide 24 schneidet.

Die Figuren 10 und 11 veranschaulichen eine zweite Ausbildungsform der Bohrspitzenkonfiguration gemäß der Erfindung, wobei die Querschneide 24 durch die Schraubenachse 16 halbiert ist und wobei der Angrenzungspunkt 33 zwischen dem Paar Schneidbrustflächen auf der Schraubenachse 16 derart liegt, daß eine seitliche Breite jeder der Schneidbrustflächen 28 durch eine Hälfte der Entfernung L zwischen gegenüberliegenden Endpunkten 23a, 23b gebildet ist. Die Spitze 24 ist jedoch gegenüber der Schraubenachse 16 um eine geringe Entfernung (e) versetzt, welche 5/100 - 20/100 des maximalen Durchmessers D der Bohrspitze 13 entspricht. Somit ist die zweiteilige Querschneide 24 auf einer Seite der Spitze 24a langer als auf der anderen Seite. Mit dieser speziellen Anordnung wird das Eindringen des Bohrendes in das Werkstück in seiner Geschwindigkeit erhöht, weil die versetzte Spitze sich längs eines Kreises mit dem Radius (e)um die Achse 16 bewegt, wodurch die Anfangseindringgeschwindigkeit des Bohrendes beschleunigt wird.

Es wurde ermittelt, daß eine kleinere Entfernung (e)~als 5/100 des maximalen Bohrspitzendurchmessers D nicht die Beschleunigung der Eindringgeschwindigkeit liefert und daß eine Entfernung (e) von mehr als 20/100 des Durchmessers D zu dem Auftreten der unerwünschten Wandererscheinung führt.

Fig. 12 veranschaulicht die dritte Ausbildungsform der Erfindung, wobei ein Abschnitt der Querschneide auf einer Seite der Spitze 24a langer als der andere Abschnitt der Querschneide auf der anderen Seite ist und wobei der Angrenzungspunkt 33 auf der Achse 16 liegt. Eine der Schneidbrustflächen 28 besitzt jedoch eine größere seitlichte Breite, die durch eine Entfernung Ll zwischen dem

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Angrenzungspunkt 33 und dem Endpunkt 23b gebildet ist, während die andere Schneidbrustfläche 28 eine kürzere seitliche Breite aufweist, welche durch eine Entfernung L2 zwischen den Punkten 33 und 23a gebildet ist. Die Spitze 24a ist von der Achse 16 um die Entfernung (e) versetzt und auf der kürzeren der beiden Schneidbrustflächen 28 angeordnet, in der die Entfernung (e) wie zuvor definiert ist.

Die Figuren 13 und 14 zeigen eine vierte Ausbildungsform der Erfindung, bei der ein Abschnitt der Querschneide 24 auf einer Seite der Spitze 24a kürzer ist als der andere Abschnitt der Querscheide 24 auf der anderen Seite und wobei der Angrenzungspunkt 33 auf der Spitze 24a liegt. Auch bei dieser Ausbildungsform hat eine der Schneidbrustflächen 28 eine kürzere seitliche Breite L2 und die andere eine längere seitliche Breite Ll. Die Spitze 24a ist auch gegenüber der Achse 16 um eine geringe Entfernung (e) versetzt, welche oben definiert ist.

Die besonderen Bohrspitzenkonfigurationen der dritten und vierten Ausbildungsform verleihen der Spitze 24a eine erhöhte mechanische Festigkeit, da die Spitze auf der kürzeren der beiden Schneidbrustflächen 28 angeordnet ist.

Es ist durch Versuche nachgewiesen worden, daß ein geeigneter Wert für den Neigungswinkel ß auch im Bereich von 5° bis 20° bei all den oben beschriebenen zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen liegt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf dargestellten Ausbildungsformen begrenzt, sondern ermöglicht im Rahmen des Erfindungsgedankens auch geeignete Modifikationen.

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Claims

Patentansprüche

Selbstbohrende Schraube mit einem Gewindeschaft (11), der einen Kopf (12) an einem Ende und eine geschmiedete Bohrspitze (13) an dem anderen Ende besitzt, wobei die Bohrspitze ein Paar gegenüberliegend angeordneter geneigter Eindringflächen (17) und ein Paar gegenüberliegend angeordneter sich vertikal erstreckender Spannuten (18) sowie eine an einem unteren Ende der Bohrspitze gebildete Querschneide (24) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Querschneide (24) durch eine nach unten vorstehende, auf der Querschneide (24) gebildete Spitze (24a) in zwei Abschnitte unterteilt ist, die sich von der Spitze in gegenüberliegende Richtungen erstrecken, wobei jeder der beiden Abschnitte zur Schaffung eines zwischen diesen und einer Oberfläche {(Ws) eines Werkstücks gebildeten Neigungswinkel (ß) geringfügig geneigt ist, wobei der Neigungswinkel (ß)

in einem Bereich von 5° bis 20° liegt, und wobei zu der Bohrspitze (13) weiterhin ein Paar gegenüberliegend angeordneter vertikaler Schneidbrustflächen (28) gehören, die im wesentlichen an einem auf der Querschneide angeordneten Angrenzungspunkt (33) aneinander grenzen und die sich von der Querschneide (24) in einer vertikalen Ebene erstrecken, welche im wesentlichen die Querschheide (24) und eine Längsachse der Schraube enthält.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (24a) auf der Achse (16) der Schraube liegt.
3. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (24a) auf dem Angrenzungspunkt (33) liegt.
4. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (24a) von der Achse (16) der Schraube um eine Entfernung (e) versetzt ist, welche 5/100 -. 20/100 des maximalen Durchmessers (D) der Bohrspitze (13) entspricht.
5. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte der Querschneide (24) eine gleiche Länge aufweisen.
6. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Abschnitte der Querschneide (24) länger als der andere ist.
7. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schneidbrustflächen (28) des Paares in ihrer seitlichen Länge kleiner ist als die andere^und daß die Spitze (24a) auf der Schneidbrustfläche angeordnet ist, die die kleinere seitliche Länge aufweist.
8. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschneide (24) gekrümmt ist.