DE29814010U1 - Gewindeschneidende Schraube - Google Patents
Gewindeschneidende SchraubeInfo
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Description
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DlPL-ING. CONRAD KÖCHLING Anm. : Schrauben Betzer
DiPLiNG CONRAD-JOACHIM KÖCHLING GmbH + Co ■ KG
Heedfelder Straße 61-63 P.O. Box 20 69 - D-58020 Hagen
Fleyer Straße 135 - D-58097 Hagen
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Telegramme: Patentköchling Hagen
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Sparkasse Hagen 100 012 043 (BLZ 450 500 01)
Postbank: Dortmund 5989 - 460 (BLZ 440 100 46)
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VNR: 11 58 51
Lfd. Nr. 12 900/98 CJK/Bo.
vom 04.08.1998
Gewindeschneidende Schraube
Die Erfindung betrifft eine gewindeschneidende Schraube zur Formung eines Gewindes in einem vorgeformten,
insbesondere vorgelochten Teil oder einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem Kunststoff
mit einem zylindrischen Schaft mit Gewinde, einem Schraubenkopf mit Kupplung zur Übertragung des
Drehmoments am einen Ende mit einer polygonartigen Verjüngung am anderen Ende, die nach einigen
Gewindegängen in den zylindrischen Schaftteil übergeht, sowie mit schraubenlinienartig angeordneten Rillen, die
die Gewindegänge schneiden und mit der Mittelachse des Schaftes einen größeren Winkel einschließen als der
Gewindesteigung entspricht.
Zum Stand der Technik wird auf die DE 32 42 926 C 2 verwiesen. Dort ist eine gewindefurchende Schraube
beschrieben, die eine polygonartige Verjüngung am einen Ende aufweist und bei der auch V-förmige Rillen
vorgesehen sind, die zwischen den Flächen des Pyramidenstumpfes beginnen. Durch diese Ausbildung
wird erreicht, daß beim Beginn des Einsetzens in eine mit Gewinde zu versehende Bohrung ein geringes
Ansatzdrehmoment erzeugt ist. Desweiteren dienen die Rillen dazu, Entlastungsbereiche zur Verfügung zu
stellen, so daß beim Eindrehen der Schraube ein weitgehend gleichmäßiger Kraftaufwand gewährleistet
ist.
Eine solche bekannte Schraube ist aber nicht geeignet, in ein Loch eines Duroplastteiles oder ein Sackloch
eines solchen Teiles eingeschraubt zu werden, weil bei einer derartigen Beanspruchung die Schraube das
Duroplastteil sprengen würde.
Aus der DE 94 17 276.5 Ul ist eine selbstschneidende Schraube bekannt, bei der ein Schnittiefenverhältnis
von D zu d von etwa 1,5 angegeben ist, wobei D der Außendurchmesser der Schraube samt Gewinde ist und d
• "-'3-
der Kerndurchmesser ist. Eine solche selbstschneidende Schraube entspricht hinsichtlich der Ausbildung vom
Kerndurchmesser und Gewindedurchmesser einer Schraube, wie sie Gegenstand vorliegender Erfindung ist. Bei dem
Gegenstand vorliegender Erfindung soll das Schnittiefenverhältnis von D zu d etwa 0,73 betragen.
Bei einer solchen vorbekannten Schraube ist es nicht möglich, diese ohne weiteres in eine Lochung oder eine
Sacklochung eines Duroplastteiles einzuschrauben, weil auch bei einer solchen Schraube die Gefahr besteht,
daß das Duroplastteil gesprengt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
gewindeschneidende Schraube zu schaffen, die in eine Lochung oder eine Sacklochung eines duroplastischen
Teiles eingeschraubt werden kann, wobei ein niedriges Furchmoment erreicht werden soll, eine problemlose
Wiederholmontage möglich sein soll, ein hohes Überdrehmoment gebildet sein soll und eine
großtechnische Fertigung kostengünstig realisierbar sein soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor,
&iacgr; ··
-A-
daß die Gewindegänge als symmetrische Dreiecksformen
mit einem spitzen Flankenwinkel ausgebildet sind, daß die Gewindesteigung so gering ist, daß das
Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht ausbricht, und so groß ist, daß das Gewinde beim Einschrauben in
Duroplastmaterial nicht verklemmt, und daß die Rillen in Einschraubrichtung hinten liegend scharfkantig
ausgebildet sind und eine steile Flanke mit einem Flankenwinkel von ca. 20 ° bis 0 ° oder auch mit
Hinterschnitt aufweisen, wobei der Flanke gegenüberstehend ein Freiraum zum Abtransport der
durch die steile Flanke erzeugten Späne des Duroplastmaterials ausgebildet ist.
Die Grenzen für die Gewindesteigung sind so definiert, daß einerseits die Gewindesteigung so gering sein muß,
daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben und Schneiden des Gewindes nicht ausbricht. Andererseits
muß die Gewindesteigung groß genug sein, damit ein Verklemmen im Duroplastmaterial vermieden wird, wobei
zudem eine rationelle Einschraubzeit und ein ausreichender Abstand der Gewindegänge erreicht sein
soll.
Durch die scharfkantige Ausbildung der einen, steilen
Rillenflanke wird erreicht, daß beim Gewindeformen feine Späne abgeschnitten beziehungsweise abgeschält
werden, und zwar durch die scharfkantige steile Flanke, wobei diese feinen Späne durch die Rille
beziehungsweise den neben der steilen Flanke gebildeten Freiraum abtransportiert werden können, so
daß die Späne bei einer Sacklochausbildung im Boden des Sackloches verbleiben, also nicht aus dem Element
herausgefördert werden, so daß auf dem verschraubten Element keine Späne äußerlich vorhanden sind.
Die Ausbildung der entsprechenden Rille ist großtechnisch einfach herzustellen, weil diese Rille
beim Gewindewalzen in einfacher Weise mit eingeformt werden kann. Vorzugsweise sind mehrere Rillen,
beispielsweise vier Rillen, gleichmäßig auf den Umfang der Schraube verteilt angeordnet.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Flankenwinkel der Gewindegänge an der Spitze ca. 30 ° und am Übergang zum
Kern ca. 40 ° beträgt.
Durch diese Ausbildung wird einerseits das
-D-
Gewindeformen durch die spitzwinklige Ausbildung an
der Spitze des Gewindeganges gefördert, wobei andererseits durch die schaftnahe größere Ausbildung
des Flankenwinkels die Tragfähigkeit der Schraube in
eingeschraubtem Zustand verbessert wird.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 bis 0,3 &khgr; Außendurchmesser
des Gewindes beträgt.
Dazu ist bevorzugt vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,245 bis 0,285 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes
beträgt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß die Gewindesteigung etwa 0,265 &khgr; Außendurchmesser des
Gewindes beträgt.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß die in Einschraubrichtung hinten liegende Flanke der Rille
einen Flankenwinkel zwischen 20 ° und 0 ° aufweist.
Dabei ist besonders bevorzugt, daß der steile
Flankenwinkel etwa 12 ° bis 8 °, insbesondere etwa 10 °, beträgt.
Desweiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß die Rille asymmetrisch annähernd V-förmig ausgebildet ist, wobei
die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke einen Flankenwinkel von größer 30 ° aufweist.
Dazu ist bevorzugt, daß der Flankenwinkel etwa 50 ° beträgt.
Zudem ist bevorzugt, daß die Rille nur die Spitzen der Gewindegänge schneidet.
Die Erfindung stellt eine Schraube zur Verfügung, mit der ohne Beschädigung des Duroplastteiles ein Gewinde
in eine Lochung oder eine Sacklochbohrung des Duroplastteiles eingebracht werden kann. Aufgrund der
erfindungsgemäßen Ausbildung der Rille wird ein niedriges Furchmoment sichergestellt und gleichzeitig
ein hohes Überdrehmoment erzeugt. Der Gewindeschneidvorgang ist ordnungsgemäß möglich, so
daß problemlose Wiederholmontage möglich ist. Dadurch,
daß auch feine Späne geschnitten und abtransportiert werden, ist eine exakte Gewindeformung sichergestellt.
Bei einem Flankenwinkel von ca. 20 ° der steilen Flanke ist gerade eben noch sichergestellt, daß der Span noch
ausreichend geschnitten wird. Bei einem größeren Flankenwinkel der Rille würde der Tubus bei einer
Sacklochausbildung oder der Mantel bei einer Lochung im Duroplastmaterial ausbrechen. Der andere
Grenzbereich liegt bei 0 ° oder auch in einem Hinterschnitt-Winkel. Dann ist aber eine
großtechnische Fertigung nicht mehr möglich. Der optimale Winkel liegt zwischen 8 und 12 °, wobei sich
ein Winkel von 10 ° als besonders geeignet herausgestellt hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Schraube in
Seitenansicht;
Figur 2 desgleichen von unten gesehen;
-9-
Figur 3 desgleichen im Schnitt III/III
der Figur 1 gesehen;
Figur 4 das Detail IV/IV der Figur 1 in
vergrößerter Darstellung.
In der Zeichnung ist eine gewindeschneidende Schraube zur Formung eines Gewindes in einem vorgeformten Teil
oder in einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem Kunststoff gezeigt. Die Schraube weist
einen zylindrischen Schaft 1 mit Gewinde 2, einen Schraubenkopf 3 mit Kupplung 4 zur Übertragung des
Drehmoments am einen Ende und mit einer polygonartigen Verjüngung 5 am anderen Ende auf, wobei die
polygonartige Verjüngung 5 nach einigen Gewindegängen in den zylindrischen Gewindeteil übergeht. Desweiteren
sind schraubenlinienartig angeordnete Rillen 6 ausgebildet, die die Gewindegänge 2 schneiden und mit
der Mittelachse des Schaftes einen größeren Winkel einschließen, als der Gewindesteigung entspricht. Im
Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel etwa 15 °.
Das Schnittiefenverhältnis D zu d beträgt ca. 0,73.
Dabei ist D der Gesamtdurchmesser der Schraube einschließlich Gewinde und d der Kerndurchmesser des
Gewindes 1.
Die Gewindegänge sind im Querschnitt als symmetrische Dreiecksform mit einem spitzen Flankenwinkel
ausgebildet. Die Gewindesteigung ist so gering, daß das Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht
ausbricht, und so groß, daß das Gewinde beim Einschrauben in Duroplastmaterial nicht verklemmt. Die
Rillen 6 weisen in Einschraubrichtung 10 hinten liegend eine steile Flanke 7 auf, die scharfkantig
ausgebildet ist, wobei der Flankenwinkel im Ausführungsbeispiel etwa 10 ° ist. Der Flanke
gegenüberstehend ist ein Freiraum 8 zum Abtransport der durch die steile Flanke erzeugten Späne des
Duroplastmaterials ausgebildet.
Der Flankenwinkel der Gewindegänge beträgt, wie anhand der Figur 4 verdeutlicht, an der Spitze ca. 30 ° und am
Übergang zum Kern ca. 40 °. Die Gewindesteigung beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 0,265 &khgr; Außendurchmesser
des Gewindes. Die Rille 6 ist asymmetrisch
ausgebildet, wobei die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke 9 in einem Flankenwinkel von etwa 50 °
geneigt ist. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, verläuft die Rille 6 nur in den Spitzen der
Gewindegänge 2, nicht aber bis zum Kern 1 oder in den Kern hinein.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach
variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden
als erfindungswesentlich angesehen.
Claims (9)
1.Gewindeschneidende Schraube zur Formung eines
Gewindes in einem vorgeformten Teil oder einem mit einem Sackloch versehenen Teil aus duroplastischem
Kunststoff mit einem zylindrischen Schaft mit Gewinde, einem Schraubenkopf mit Kupplung zur
Übertragung des Drehmoments am einen Ende mit einer polygonartigen Verjüngung am anderen Ende, die nach
einigen Gewindegängen in den zylindrischen Gewindeteil übergeht, sowie mit schraubenlinienartig
angeordneten Rillen, die die Gewindegänge schneiden und mit der Mittelachse des Schaftes einen größeren
Winkel einschließen als der Gewindesteigung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gewindegänge (2) als symmetrische Dreiecksformen mit
einem spitzen Flankenwinkel ausgebildet sind, daß die Gewindesteigung so gering ist, daß das
Duroplastmaterial beim Einschrauben nicht ausbricht, und so groß ist, daß das Gewinde beim Einschrauben
in Duroplastmaterial nicht verklemmt, und daß die Rillen (6) in Einschraubrichtung hinten liegend
scharfkantig ausgebildet ist und eine steile Flanke (7) mit einem Flankenwinkel von ca. 20 ° bis 0 ° oder
-13-
mit Hinterschnitt aufweisen, wobei der Flanke (7) gegenüberstehend ein Freiraum (8) zum Abtransport
der durch die steile Flanke erzeugten Späne des Duroplastmaterials ausgebildet ist.
2.Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flankenwinkel der Gewindegänge (2) an der Spitze ca. 30 ° und am Übergang zum Kern (1) ca. 40
beträgt.
3.Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 bis
0,3 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1) beträgt.
4.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,24 5 bis 0,285 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1)
beträgt.
5.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung etwa 0,2 65 &khgr; Außendurchmesser des Gewindes (1) beträgt.
6.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Einschraubrichtung hinten liegende Flanke (7) der Rille einen Flankenwinkel·
zwischen 20 ° und 0 ° aufweist.
7.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der steiie Flankenwinkel etwa 12 ° bis 8 °, insbesondere etwa 10 °, beträgt.
8.Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die RiMe (6) asymmetrisch
annähernd V-förmig ausgebiidet ist, wobei die in Eindrehrichtung vorn liegende Flanke (7) einen
Flankenwinkel· von größer 30 ° aufweist.
9.Schraube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fiankenwinkel· etwa 50 ° beträgt.
iO.Schraube nach einem der Ansprüche l· bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die RiMe (6) nur die Spitzen
der Gewindegänge (2) schneidet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29814010U DE29814010U1 (de) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Gewindeschneidende Schraube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE29814010U DE29814010U1 (de) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Gewindeschneidende Schraube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29814010U1 true DE29814010U1 (de) | 1998-10-15 |
Family
ID=8060886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29814010U Expired - Lifetime DE29814010U1 (de) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Gewindeschneidende Schraube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29814010U1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004011668B3 (de) * | 2004-03-10 | 2005-10-13 | Hans Schriever Gmbh & Co. Kg | Selbstfurchende Schraube |
WO2007036081A1 (fr) * | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Aironware (Shanghai) Co., Ltd. | Vis autotaraudeuse |
US8206454B2 (en) | 2004-11-09 | 2012-06-26 | Hoermansdoerfer Gerd | Self-cutting screw-in element |
US8864837B2 (en) | 2004-11-09 | 2014-10-21 | Gerd Hörmansdörfer | Screw-in element having changing thread profile and method for its production |
US9016996B2 (en) | 2011-03-09 | 2015-04-28 | Rampa Verbindungstechnik GmbH & Co. KG | Threaded sleeves |
-
1998
- 1998-08-05 DE DE29814010U patent/DE29814010U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19981126 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20011218 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20050110 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20061020 |
|
R071 | Expiry of right |