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WO1996016274A1 - Selbstfurchende schraube - Google Patents

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Publication number
WO1996016274A1
WO1996016274A1 PCT/EP1995/004527 EP9504527W WO9616274A1 WO 1996016274 A1 WO1996016274 A1 WO 1996016274A1 EP 9504527 W EP9504527 W EP 9504527W WO 9616274 A1 WO9616274 A1 WO 9616274A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screw
groove
thread
insert
screw shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1995/004527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gottfried König
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG filed Critical Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority to EP95940195A priority Critical patent/EP0745193A1/de
Priority to PL95315550A priority patent/PL315550A1/xx
Publication of WO1996016274A1 publication Critical patent/WO1996016274A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0094—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw the screw being assembled or manufactured from several components, e.g. a tip out of a first material welded to shaft of a second material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws

Definitions

  • the invention relates to a self-tapping screw with a screw-bearing screw shaft, which is provided on its screw-in side with a hardenable, multi-threaded thread part.
  • Such a screw is known from DE-OS 43 10 938 (corresponding to US Pat. No. 5,205,466).
  • This screw consists of a front steel rod which has been hardened by carburizing and a subsequent shaft made of austenitic, stainless steel. Both parts are butt welded together and have a continuous thread which has a high hardness in the area of the hardened steel rod for the self-grooving process and forms the threaded part.
  • a problem with such a screw is the welding point at which the austenitic, stainless steel in the peripheral zone can be contaminated by carbon and also by nitrogen, as a result of which the corrosion resistance of the screw suffers. Apart from this, the welding of the two parts of the screw represents a considerable manufacturing effort which makes the screw more expensive.
  • the invention has for its object to avoid the deterioration of the corrosion resistance of the screw and to design the screw so that it is easier and thus cheaper to manufacture.
  • this is done in that the thread molding as flat, elongated insert is formed, which is inserted into an axial groove in the area of the screw-in side, extends into the area of the end face of the screw-in side and follows the thread formed in the screw shaft on its axial outer side in such a way that the thread of the screw shaft harmoniously merges into the thread profile along the insert.
  • the insert is also particularly well suited to be anchored in the area of the screw-in side of the screw, namely in the axial groove, and on its axial outer side it corresponds to the thread formed in the screw shaft, so that it extends along the entire screw shaft results in a uniform, continuous thread which, in the area of its screw-in side, is able, due to the hard insert part, to groove the thread in question into the workpiece receiving the screw.
  • the hard insert part easily clears or pushes the material of the receiving workpiece to the side due to the hardness of the insert part, without furthermore requiring a particular hardness of the material on the screw-in side surrounding the insert part.
  • the screw shaft which may be made of austenitic, stainless steel
  • the axial groove which can be axially cut or milled into the screw shaft without great manufacturing effort.
  • the insert part for example produced by a punching process, is then inserted into this groove and can, for example, jam in the groove due to the width of the groove.
  • the thread is then removed foamed, preferably in a known manner by rolling, the thread automatically extending over the insert part, so that there is a continuous, uniform thread over the length of the screw shank.
  • the insert is then hardened, which is heated to the required temperature, for example by generating induction heat, whereupon the screw and its insert are quenched.
  • the heating takes place practically only over the area of the screw-in side over which the insert extends, so that the subsequent area of the screw shaft cannot be affected by the heating.
  • the insert is expediently designed such that it fills the groove up to its end facing away from the end face. In this case, especially in the process of rolling the thread, there is no zone of the groove in which it is not filled. An empty zone could be compressed during rolling.
  • the groove is advantageously arranged centrally along one side of the screw shaft. With this arrangement, there is a favorable power transmission from the screw shaft to the insert.
  • the insert in principle, it is possible to accommodate the insert in a single groove only on one side in the area of the screw-in side. However, it is also possible to have the groove on the end face merge into a slot which extends through it transversely, the insert part extending into the slot. In this design, the insert can be anchored in the screw shaft because of its extension, because it allows jamming on both sides of the screw shaft or this can be done centrally on the end face.
  • the effect of the cutting or furrowing of a thread in a receiving workpiece, starting from the insert part, can be intensified by designing the groove in such a way that the groove running on one side of the screw shank via the slot into a second groove symmetrically opposite the former groove passes with axial extension and the insert extends over both grooves and the slot. Due to the extension of the insert part into the second groove, there is a corresponding thread-forming effect of the insert part on both sides of the screw shaft.
  • the second groove it is not necessary for the second groove to have the same length as the first groove. If it is necessary to uniformly distribute the cutting forces emanating from the insert part on the circumference of the screw shank, the grooves are expediently designed such that the first and second grooves are of essentially the same length.
  • the screw is expediently designed such that the insert part is shortened in the region of the end face relative to the groove and the protruding end of the screw shaft is compressed. Due to the shortening of the insert part, a free space remains in the area of the end face within the groove, which can be compressed here, so that the insert part cannot fall out of the groove.
  • the shortening of the insert part is expediently designed such that it withdraws furthest in the middle at the end face, so that the free space remaining in the slit can be concentrated on the center and compressed here , which not only prevents the insert from falling out axially, but also prevents it from falling out sideways.
  • FIGS. E and f the associated insert part in two views
  • FIG. 2 g an enlarged view as a detail from FIG Screw-in side
  • FIGS. 3a to d show a further variant with the first groove extending over the slot into a symmetrically opposite second groove in two views and the associated insert part in two views,
  • FIG. 2 in four views with an insert part provided with an enlarged back according to the three views.
  • Figure 1 a shows the blank for a self-tapping screw with the screw shaft 1, which has the screw head 2 with pressed washer 3 at its rear end.
  • the axial groove 4 is milled into the screw shaft 1, which extends over the area designated as the screw-in side 5 and extends into the area of the end face 6 of the screw-in side 5.
  • Figure 1 a shows the blank for the screw without insert.
  • FIG. 1 b shows the same screw with the insert 7, which is inserted into the screw shaft 1 and into the groove 4 and forms the threaded molding (see FIGS. 1 e and f).
  • the insert part 7 does not reach all the way to the end face 6.
  • the free space 8 at its end facing the end face 6, which, as will be explained further below in connection with FIG. 2, for a special fastening of the insert part 7 can be used in the groove 4.
  • FIG. 1 c shows the screw produced from the screw shaft 1 shown as a blank in FIGS. 1 a and b, with the thread 9 rolled onto the screw shaft 1.
  • the screw shaft 1 according to FIG. 1 c is different from the representations in FIGS. 1 a and b Rotated 90 degrees so that the insert part 7 is visible with its axial outer side in FIG. 1c. From Figure 1 c it can be seen that the insert 7 at points 10, 11 and 12 completely follows the profile of the thread 9, that is to say it fits harmoniously into the thread 9. In the area of The screw side 5 of the part facing away from the screw head 2 is shown cut so that the insert 7 appears in section at this point.
  • Figure 1 d shows a view of the blank according to Figure 1 with a view of the end face 6, so that in Figure 1 d the disc 3, the screw shaft 1 and the groove 4 are visible.
  • the insert part 7 is shown in two views in FIGS. 1e and f.
  • the insert 7 according to FIG. 1 e can be inserted directly into the groove 4 according to FIG. 1 a in this position.
  • the insert 7 shows at its end facing the end face 6 an approximately circular arc-shaped rounding 13, which in the axial center of the insert 7 recedes as far as possible from the outer axial edges. In this way, the insert 7 can be fixed in the groove 4 in a manner which is explained in connection with FIG. 2.
  • the screw according to FIGS. 2 a to d differs from the embodiment according to FIGS. 1 a to d in that, in addition to the groove 4, the screw shaft 1 has the slot 14 which extends through the end face 6, the groove 4 in the slot 14 passes. Because of this design, a flat insert part can be inserted into the groove 4 with the slot 14, as is shown as insert part 15 in FIGS. 2 e and f.
  • the insert part 15 according to FIGS. 2 e and f has an angled portion 16 at its end facing the end face 6, so that the entire insert part 15 is L-shaped. This insert part 15 is shown inserted in the groove 4 and in slot 14 in FIG. 2 b, in accordance with the drawing according to FIG. 1 shown by the close hatching.
  • FIG. 1 shown by the close hatching.
  • FIG. 2 c shows the finished screw, the screw shaft 1 again being shown rotated by 90 degrees compared to the illustration in FIGS. 2 a and b, as in FIG. 1 c.
  • the screw shown in FIG. 2 c corresponds completely to that according to FIG. 1 c.
  • FIG. 2 d represents an axial view of the blank according to FIG. 2 a, the slot 14 penetrating the screw shaft 1 completely transversely in contrast to FIG. 1 d.
  • FIG. 2 g shows an enlarged view of the lower part of the screw according to FIG. 2 c with the area of the end face 6.
  • the material of the screw shaft 1 that has remained on both sides of the slot 14 is compressed inward, so that a constricted relative to the bend 16 Free space 18 results.
  • the outward narrowing of the free space 18 ensures that the insert part 15 inserted into the groove 4 and the slot 14 cannot fall off the threaded shaft 1.
  • the narrowing of the free space 18 can be brought about after inserting the insert part 15 by compressing the relevant end of the screw shaft 1.
  • FIG. 3 a further variant of the screw is shown only as a blank with the threaded shaft 1, which here has, in addition to the first groove 4 and the shield 14, the further groove 19 that corresponds to the groove 4. faces metrically and extends exactly like the groove 4 axially along the screw shaft 1. Groove 4, slot 14 and groove 19 merge into one another, so that the flat insert part 20 can be inserted into these three recesses.
  • the representation of the complete screw as in FIGS. 1 c and 2 c is dispensed with, since reference can be made in particular to FIG. 2 c in this regard.
  • Figure 3 c and d show the insert 20 in two views.
  • the insert part 20 extends over the area of an angle 16 into a further axially directed part 21 which fits into the groove 19.
  • the bend 16 has a central recess 22 in the region of the end face 6, so that the insert part 20 can be fastened to the screw shaft 1 as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 and shown in connection with FIG. 2 g.
  • the material of the screw shaft 1 which laterally delimits the free space 23 according to FIG. 3b is compressed, as is shown in connection with FIG. 2g.
  • FIGS. 4 a to c are a variant of the exemplary embodiment according to FIGS. 3 a and b, the screw according to FIGS. 4 a to c having two grooves 24 and 25 of equal length, which are connected to one another via the sheath 14.
  • the insert 26 can be inserted into the grooves 24 and 25 and the socket 14, which projects with its two legs 27 and 28 into the two grooves 24 and 25.
  • the insert part 26 has a rounding 29 in the area of the end face 6, so that due to this rounding there is an effect similar to that of the roof-shaped notch 17 according to FIG. 2e.
  • FIGS. 4 a to c refer to the explanations for FIGS. 2 a to c.
  • FIGS. 5 a to d show the screw shown as a blank in FIG. 5 b with a view of the end face 6.
  • FIGS. 5 a to d it is merely a matter of receiving an insert part 30 with a different cross section.
  • This is like the figures 5 e, f and g show in the usual three views, provided in the area of the threaded profile with a back 31 which is wider than its inner side.
  • the cross section of the groove 32 is of course designed accordingly.
  • the wider back 31 gives the thread profile present in its area a special resistance.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstfurchende Schraube mit einem ein Gewinde (9) tragenden Schraubenschaft (1), der an seiner Einschraubseite mit einem härtbaren, mehrere Gewindegänge aufweisenden Gewindeformteil versehen ist. Das Gewindeformteil ist als flaches, längliches Einsatzteil (7) ausgebildet, das in eine axiale Nut (4) im Bereich der Einschraubseite (5) eingesetzt ist, bis in den Bereich der Stirnfläche (6) der Einschraubseite reicht und an seiner axialen Außenseite dem in den Schraubenschaft (1) eingeformten Gewinde (9) derart folgt, daß das Gewinde (9) des Schraubenschaftes (1) harmonisch in das Gewindeprofil entlang des Einsatzteiles (7) übergeht.

Description

Selbstfurchende Schraube
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstfurchende Schraube mit einem ein Gewinde tragenden Schraubenschaft- der an seiner Einschraubseite mit einem härtbaren, mehrere Gewindegänge aufweisenden Gewindefoπn- teil versehen ist.
Eine derartige Schraube ist aus der DE-OS 43 10 938 (ensprechend US- PS 5,205,466) bekannt. Diese Schraube besteht aus einem vorderen, durch Aufkohlung in einen härtbaren Zustand gebrachten Stahlstab und einem folgenden Schaft aus austenitischem, rostfreiem Stahl. Beide Teile sind durch Stumpfschweißung miteinander verbunden und tragen durch¬ gehend ein Gewinde, das im Bereich des gehärteten Stahlstabes für den Vorgang des Selbstfurchens eine große Härte aufweist und das Gewinde- foπnteil bildet.
Problematisch ist bei einer derartigen Schraube die Schweißstelle, an der der austenitische, rostfreie Stahl in der Randzone durch Kohlenstoff und auch durch Stickstoff kontaminiert werden kann, wodurch die Korros- sionsbeständigkeit der Schraube leidet. Abgesehen davon stellt das Ver¬ schweißen der beiden Teile der Schraube einen erhebüchen fabrikatori- schen Aufwand dar, der die Schraube verteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit der Schraube zu vermeiden und die Schraube so zu gestalten, daß sie sich einfacher und damit billiger herstellen läßt.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß das Gewindeformteil als flaches, längliches Einsatzteil ausgebildet ist, das in eine axiale Nut im Bereich der Einschraubseite eingesetzt ist, bis in den Bereich der Stirn¬ fläche der Einschraubseite reicht und an seiner axialen Außenseite dem in den Schraubenschaft eingeformten Gewinde derart folgt, daß das Gewinde des Schraubenschaftes harmonisch in das Gewindeprofϊl entlang des Einsatzteiles übergeht.
Aufgrund der Gestaltung des Gewindeformteiles als flaches, längliches Einsatzteil ergibt sich zunächst für dieses ein geringer Materialaufwand. Das Einsatzteil ist außerdem besonders gut geeignet, im Bereich der Ein¬ schraubseite der Schraube verankert zu werden, nämlich in der axialen Nut, wobei es an seiner axialen Außenseite mit dem in den Schrauben¬ schaft eingeformten Gewinde übereinstimmt, so daß sich entlang des gesamten Schraubenschaftes ein gleichmäßiges durchgehendes Gewinde ergibt, das im Bereich seiner Einschraubseite aufgrund des harten Ein- satzteils in der Lage ist, in das die Schraube aufnehmende Werkstück das betreffende Gewinde einzufurchen. Dabei räumt bzw. drückt das harte Einsatzteil das Material des aufnehmenden Werkstücks aufgrund der Härte des Einsatzteils ohne weiteres zur Seite, ohne das es dar- überhinaus noch einer besonderen Härte des das Einsatzteil umgebenden Materials der Einschraubseite bedarf.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen selbstfurchenden Schraube ist der gegebenenfalls aus austenitischem, rostfreiem Stahl bestehende Schraubenschaft mit der axialen Nut zu versehen, die ohne großen fabrikatorischen Aufwand axial in den Schraubenschaft eingeschnitten bzw. eingefräst werden kann. In diese Nut wird dann das z.B. durch einen Stanzvorgang hergestellte Einsatzteil eingesetzt, das sich z.B. aufgrund der Breite der Nut in diesem verklemmen kann. Nach Herstellung der Verbindung von Schraubenschaft und Einsatzteil wird dann das Gewinde eingefoπnt, vorzugsweise in bekannter Weise durch Walzen, wobei sich automatisch das Gewinde über das Einsatzteil erstreckt, so daß sich über die Länge des Schraubenschaftes ein durchgehendes gleichmäßiges Gewin¬ de ergibt. Danach erfolgt dann das Härten des Einsatzteils, das hierzu z.B. durch Erzeugung von Induktionswärme bis auf die erforderliche Temperatur erhitzt wird, woraufhin die Schraube mit ihrem Einsatzteil abgeschreckt wird. Dabei erfolgt die Erhitzung praktisch nur über den Bereich der Einschraubseite, über den sich das Einsatzteil erstreckt, so daß der anschließende Bereich des Schraubenschaftes durch die Erhitzung nicht beeinträchtigt werden kann.
Zweckmäßig gestaltet man das Einsatzteil so, daß es die Nut bis zu deren der Stirnfläche abgewandten Ende ausfüllt. In diesem Falle ver¬ bleibt insbesondere beim Vorgang des Walzens des Gewindes keine Zone der Nut, in der diese nicht ausgefüllt ist. Eine Leerzone könnte beim Walzen zusammengedrückt werden.
Vorteilhaft ordnet man die Nut entlang der einen Seite des Schrauben¬ schaftes mittig zu diesem an. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine günstige Kraftübertragung vom Schraubenschaft auf das Einsatzteil.
Grundsätzlich ist es möglich, das Einsatzteil nur auf einer Seite im Bereich der Einschraubseite in einer einzigen Nut unterzubringen. Es ist aber auch möglich, die Nut an der Stirnfläche in einen diese quer durchsetzenden Schlitz übergehen zu lassen, wobei sich das Einsatzteil bis in den Schlitz erstreckt. Bei dieser Gestaltung läßt sich das Einsatzteil wegen seiner Erstreckung quer zu dem Schraubenschaft günstig in diesem verankern, weil sich damit eine Verklemmung auf beiden Seiten des Schraubenschaftes ermöglichen läßt oder diese an der Stirnfläche zentral vorgenommen werden kann. Die von dem Einsatzteil ausgehende Wirkung des Schneidens oder Furchens eines Gewindes in einem aufnehmenden Werkstück läßt sich dadurch intensivieren, daß man die Nut so gestaltet, daß die auf der einen Seite des Schraubenschaftes verlaufende Nut über den Schlitz in eine der ersteren Nut symmetrisch gegenüberliegende zweite Nut mit axialer Erstreckung übergeht und das Einsatzteil sich über beide Nuten und den Schlitz erstreckt. .Aufgrund der Erstreckung des Einsatzteils in die zweite Nut ergibt sich eine entsprechende gewindeformende Wirkung des Einsatzteils zu beiden Seiten des Schraubenschaftes.
Es ist dabei nicht erforderlich, daß die zweite Nut die gleiche Länge wie die erstere Nut besitzt. Für den Fall der Notwendigkeit einer gleichmäßi¬ gen Verteilung der von dem Einsatzteil ausgehenden Schneidkräfte am Umfang des Schraubenschaftes gestaltet man die Nuten zweckmäßig so, daß die erste und die zweite Nut im wesentlichen gleich lang sind.
Wenn eine besondere Standfestigkeit des Einsatzteils gefordert wird, so gestaltet man dieses zweckmäßig so, daß es im Bereich seines Gewinde¬ profils einen gegenüber seiner inneren Seite verbreiterten Rücken auf- weist. Mit dieser Gestaltung wird der Gefahr entgegengewirkt, daß beim Furchen eines Gewindes in besonders hartes Material das Einsatzstück im Bereich seines Gewindes ausbricht.
Um das Einsatzteil in der bzw. den Nuten sicher festzuhalten, gestaltet man die Schraube zweckmäßig so, daß das Einsatzteil im Bereich der Stirnfläche gegenüber der Nut verkürzt ist und das überstehende Ende des Schraubenschaftes zusammengedrückt ist. Aufgrund der Verkürzung des Einsatzteils verbleibt im Bereich der Stirnfläche ein Freiraum in¬ nerhalb der Nut, die sich hier zusammendrücken läßt, so daß das Ein- satzteil nicht aus der Nut herausfallen kann. Handelt es sich um eine Schraube mit einem Schlitz an ihrer Stirnfläche, so gestaltet man die Verkürzung des Einsatzteils zweckmäßig so, daß dieses an der Stirnfläche in seiner Mitte am weitesten zurückweicht, so daß sich der in dem Schlitz verbliebene Freiraum auf die Mitte konzentriert und hier zu¬ sammengedrückt werden kann, womit nicht nur ein axiales Herausfallen des Einsatzteils, sondern auch sein seitliches Herausfallen verhindert ist.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Figuren 1 a bis f eine selbstfurchende Schraube mit einer ein¬ zigen axialen Nut in verschiedenen Ansichten sowie das dazugehörende Einsatzteil,
Figuren 2 a bis g eine Abwandlung der Schraube gemäß Figur 1 in verschiedenen Ansichten mit einem die Nut verlängernden Schlitz, und zwar die Figuren e und f das zugehörige Einsatzteil in zwei An¬ sichten und Figur 2 g eine vergrößerte An- sieht als Ausschnitt aus der Einschraubseite,
Figuren 3 a bis d eine weitere Variante mit einer Erstreckung der ersten Nut über den Schlitz in eine sym¬ metrisch gegenüberliegende zweite Nut in zwei Ansichten und das dazugehörige Einsatzteil in zwei Ansichten,
Figur 4 a bis e eine Abwandlung der Gestaltung gemäß Figur
3 mit zwei gleichlangen Nuten und zwei An- sichten des dazugehörigen Einsatzteils, Figur 5 a bis g eine Gestaltung ähnlich derjenigen gemäß
Figur 2 in vier Ansichten mit einem mit ver¬ breitertem Rücken versehenen Einsatzteil gemäß den drei Ansichten.
Figur 1 a zeigt den Rohling für eine selbstfurchende Schraube mit dem Schraubenschaft 1, der an seinem rückwärtigen Ende den Schraubenkopf 2 mit angepreßter Scheibe 3 aufweist. In den Schraubenschaft 1 ist die axiale Nut 4 eingefräst, die sich über den als Einschraubseite 5 bezeich- neten Bereich erstreckt und bis in den Bereich der Stirnfläche 6 der Einschraubseite 5 reicht. Figur 1 a zeigt den Rohling für die Schraube ohne Einsatzteil.
In Figur 1 b ist die gleiche Schraube mit im Schraubenschaft 1 und in die Nut 4 eingesetztem, das Gewindeformteil bildenden Einsatzteil 7 dargestellt (siehe Figur 1 e und f). Wie ersichtlich, reicht das Einsatzteil 7 nicht ganz bis zu der Stirnseite 6. Es läßt an seinem der Stirnseite 6 zugewandten Ende infolge entsprechender Verkürzung den Freiraum 8 frei, der, wie weiter unten im Zusammenhang mit der Figur 2 dargelegt wird, für eine besondere Befestigung des Einsatzteils 7 in der Nut 4 verwendet werden kann.
Figur 1 c zeigt die aus dem als Rohling in Figur 1 a und b dargestell¬ ten Schraubenschaft 1 hergestellte Schraube mit auf den Schraubenschaft 1 aufgewalzten Gewinde 9. Der Schraubenschaft 1 gemäß Figur 1 c ist gegenüber den Darstellungen in den Figuren 1 a und b um 90 Grad gedreht, so daß in Figur 1 c das Einsatzteil 7 mit seiner axialen Außen¬ seite sichtbar ist. Aus Figur 1 c ist ersichtlich, daß das Einsatzteil 7 an den Stellen 10, 11 und 12 vollständig dem Profil des Gewindes 9 folgt, also sich harmonisch in das Gewinde 9 einpaßt. Im Bereich der Ein- Schraubseite 5 ist dessen dem Schraubenkopf 2 abgewandter Teil ge¬ schnitten gezeichnet, so daß an dieser Stelle das Einsatzteil 7 im Schnitt erscheint.
Figur 1 d zeigt eine .Ansicht des Rohlings gemέLß Figur 1 mit Blick auf die Stirnfläche 6, so daß in Figur 1 d die Scheibe 3, der Schrauben¬ schaft 1 und die Nut 4 sichtbar sind.
In den Figuren 1 e und f ist in zwei Ansichten das Einsatzteil 7 darge- stellt. Das Einsatzteil 7 gemäß Figur 1 e kann in dieser Position direkt in die Nut 4 gemäß Figur 1 a eingesetzt werden. Das Einsatzteil 7 zeigt an seinem der Stirnfläche 6 zugewandten Ende eine etwa kreisbogenför¬ mige Abrundung 13, die in der axialen Mitte des Einsatzteils 7 am weitesten gegenüber den äußeren axialen Kanten zurückweicht. Hierdurch läßt sich das Einsatzteil 7 in einer im Zusammenhang mit der Figur 2 erläuterten Weise günstig in der Nut 4 festlegen.
Die Schraube gemäß den Figuren 2 a bis d unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 a bis d darin, daß der Schrau- benschaft 1 außer der Nut 4 den die Stirnfläche 6 quer durchsetzenden Schlitz 14 aufweist, wobei die Nut 4 in den Schlitz 14 übergeht. Auf¬ grund dieser Gestaltung kann in die Nut 4 mit dem Schlitz 14 ein flaches Einsatzteil eingesetzt werden, wie dieses in Figur 2 e und f als Einsatzteil 15 dargestellt ist. Das Einsatzteil 15 gemäß Figuren 2 e und f besitzt an seinem der Stirnfläche 6 zugewandten Ende eine Abwinke- lung 16, so daß das gesamte Einsatzteil 15 L-förmig gestaltet ist. Dieses Einsatzteil 15 ist in Figur 2 b in die Nut 4 und in Schlitz 14 eingesetzt gezeichnet, und zwar entsprechend der Zeichnungsweise gemäß Figur 1 dargestellt durch die enge Schraffierung. Figur 2 c zeigt die fertige Schraube, wobei wieder wie bei Figur 1 c der Schraubenschaft 1 gegenüber der Darstellung in den Figuren 2 a und b um 90 Grad gedreht dargestellt ist. Abgesehen von der L-förmigen Gestaltung des Einsatzteils 15 entspricht die in Figur 2 c dargestellte Schraube vollständig derjenigen gemäß Figur 1 c.
Figur 2 d stellt eine axiale Ansicht des Rohlings gemäß Figur 2 a dar, wobei im Gegensatz zu Figur 1 d der Schlitz 14 den Schraubenschaft 1 vollständig quer durchsetzt.
Aus Figur 2 e ist ersichtlich, daß im Bereich der Stirnfläche 6 die Abwinkelung 16 eine dachförmige Einkerbung 17 besitzt, die wie die Rundung 13 gemäß Figur 1 e dazu dient, eine besondere Befestigung des Einsatzteils 15 in der Nut 4 und dem Schlitz 14 zu ermöglichen.
Diese Befestigung ist in der Figur 2 g dargestellt. Figur 2 g zeigt in vergrößerter Darstellung den unteren Teil der Schraube gemäß Figur 2 c mit dem Bereich der Stirnfläche 6. Wie ersichtlich, ist das beidseitig des Schlitzes 14 stehengebliebene Material des Schraubenschaftes 1 nach innen zusammengedrückt, so daß sich ein gegenüber der Abwinkelung 16 verengter Freiraum 18 ergibt. Die nach außen hin verlaufende Verengung des Freiraumes 18 sorgt dafür, daß das in die Nut 4 und den Schlitz 14 eingesetzte Einsatzteil 15 nicht von dem Gewindeschaft 1 abfallen kann. Die Verengung des Freiraums 18 kann man nach Einsetzen des Einsatz- teils 15 durch ein Zusammendrücken des betreffenden Endes des Schrau¬ benschaftes 1 herbeiführen.
In Figur 3 ist eine weitere Variante der Schraube nur als Rohling mit dem Gewindeschaft 1 dargestellt, der hier außer der ersten Nut 4 und dem Schhtz 14 noch die weitere Nut 19 aufweist, die der Nut 4 sym- metrisch gegenübersteht und sich genau wie die Nut 4 axial entlang dem Schraubenschaft 1 erstreckt. Dabei gehen Nut 4, Schlitz 14 und Nut 19 ineinander über, so daß sich in diese drei Ausnehmungen das flache Einsatzteil 20 einschieben läßt. Im Zusammenhang mit der Figur 3 wird auf die Darstellung der vollständigen Schraube wie gemäß den Figuren 1 c und 2 c verzichtet, da diesbezüglich insbesondere auf die Figur 2 c verwiesen werden kann.
Figur 3 c und d zeigen das Einsatzteil 20 in zwei Ansichten. Wie er- sichtlich erstreckt sich das Einsatzteil 20 über den Bereich einer Ab¬ winkelung 16 in einen weiteren axialgerichteten Teil 21, der in die Nut 19 paßt. Die Abwinkelung 16 besitzt im Bereich der Stirnseite 6 eine mittlere Ausnehmung 22, so daß das Einsatzteil 20 wie beim Ausfüh¬ rungsbeispiel gemäß Figur 2 und dargestellt im Zusammenhang mit Figur 2 g an dem Schraubenschaft 1 befestigt werden kann. Hierzu wird das den Freiraum 23 gemäß Figur 3 b seitlich begrenzende Material des Schraubenschaftes 1 zusammengedrückt, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 2 g dargestellt ist.
Bei den Figuren 4 a bis c handelt es sich um eine Variante zu dem aAusführungsbeispiel gemäß Figur 3 a und b, wobei die Schraube gemäß den Figuren 4 a bis c zwei gleichlange Nuten 24 und 25 aufweist, die über den Schhtz 14 miteinander verbunden sind. In die Nuten 24 und 25 und den Schhtz 14 läßt sich das Einsatzteil 26 einschieben, das dabei mit seinen beiden Schenkeln 27 und 28 in die beiden Nuten 24 und 25 hineinragt. Im Bereich der Abwinkelung 16 besitzt das Einsatzteil 26 eine Abrundung 29 im Bereich der Stirnfläche 6, so daß sich aufgrund dieser Abrundung ein ähnlicher Effekt ergibt wie bei der dachförmigen Ein¬ kerbung 17 gemäß Figur 2 e. Im übrigen wird zu der Darstellung gemäß den Figuren 4 a bis c auf die Erläuterungen zu den Figuren 2 a bis c verwiesen.
Die in den Figuren 5 a bis d dargestellte Ausführungsform entspricht weitgehend derjenigen gemäß Figur 2 a bis d. Figur 5 d zeigt die als Rohling in Figur 5 b dargestellte Schraube mit einer Ansicht der Stirn¬ fläche 6. Gemäß den Figuren 5 a bis d handelt es sich lediglich um die Aufnahme eines im Querschnitt abweichend gestalteten Einsatzteils 30. Dieses ist, wie die Figuren 5 e, f und g in den üblichen drei Ansichten zeigen, im Bereich des Gewindeprofils mit einem gegenüber seiner inneren Seite breiteren Rücken 31 versehen. Um diesen breiteren Rük- ken 31 aufzunehmen, ist natürlich die Nut 32 in ihrem Querschnitt ent¬ sprechend gestaltet. Der breitere Rücken 31 gibt dem in seinem Bereich vorhandenen Gewindeprofil eine besondere Widerstandsfähigkeit.

Claims

Patentansprüche
1. Selbstfurchende Schraube mit einem ein Gewinde (9) tragenden Schraubenschaft (1), der an seiner Einschraubseite (5) mit einem härtbaren, mehrere Gewindegänge aufweisenden Gewindeformteil ver¬ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeformteil als flaches, längliches Einsatzteil (7,15,20,26,30) ausgebildet ist, das in eine axiale Nut (4,19,24,25,32) im Bereich der Einschraubseite (5) eingesetzt ist, bis in den Bereich der Stirnfläche (6) der Einschraub¬ seite (5) reicht und an seiner axialen Außenseite dem in den Schraubenschaft (1) eingeformten Gewinde (9) derart folgt, daß das Gewinde (9) des Schraubenschaftes (1) harmonisch in das Gewinde¬ profil entlang des Einsatzteiles (7,15,20,26,30) übergeht.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatz¬ teil (7,15,20,26,30) die Nut (4,19,24,25,32) bis zu deren der Stirn¬ fläche (6) abgewandten Ende ausfüllt.
3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (4) entlang der einen Seite des Schraubenschaftes (1) mittig zu diesem verläuft.
4. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (4) an der Stirnfläche (6) in einen diese quer durchsetzenden Schütz
(14) übergeht und das Einsatzteil (15) sich bis in den Schlitz (14) erstreckt.
5. Schraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der einen Seite des Schraubenschaftes (1) verlaufende Nut (4) über den Schütz (14) in eine der ersteren Nut (4) symmetrisch gegenüber¬ liegende zweite Nut (19) mit axialer Erstreckung übergeht und das Einsatzteil (20) sich über beide Nuten (4,19) und den Schütz (14) erstreckt.
6. Schraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Nut (24,25) im wesentlichen gleich lang sind.
7. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, daß das Einsatzteil (30) im Bereich seines Gewindeprofils einen gegenüber seiner inneren Seite verbreiterten Rücken (31) aufweist.
8. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Einsatzteü (7,15,20,26,30) im Bereich der Stirnfläche (6) gegenüber der Nut (4,19,24,25,32) verkürzt ist und das überstehende
Ende des "Schraubenschaftes (1) zusammengedrückt ist.
9. Schraube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Einsatzteiles (7,15,20,26,30) an der Stirnfläche (6) in seiner Mitte die größte Verkürzung aufweist.
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