DE4031363A1 - Drill bolt for simple power tool application - has take=up shaft with break-off recess giving secure bolt location under high thread bending force - Google Patents

Drill bolt for simple power tool application - has take=up shaft with break-off recess giving secure bolt location under high thread bending force

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Abstract

The bolt, esp. a drill bolt, has a bolt-head (5) and a threaded section (1,2,3). It is designed such that it is held in place even in the case of increased radial bending forces on the thread. The bolt-head has a take-up shaft (6) formed as an integral part of the bolt, representing the clamped length for usual boretools, and a break-off recess (7). USE/ADVANTAGE - Bolt is easy to use esp. with power-tools, giving a secure attachment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere Bohrschraube, mit einem Schraubenkopf und einem Gewindeteil.The invention relates to a screw, in particular Self-drilling screw, with a screw head and a Threaded part.

Beim Einschrauben einer Gewindeschraube in eine passende Gewindebohrung wird die Schraube von dem aufnehmenden Gewinde axial geführt. Um diese Führungsfunktion nicht zu beeinträchtigen, muß die Schraube vorsichtig angesetzt werden und sie bedarf beim Eindrehen einer gewissen Bewegungsfreiheit in radialer Richtung. Diese ist dadurch gegeben, daß das Bohrwerkzeug lediglich das Eindrehmoment auf den Schraubenkopf überträgt, diesen aber nicht starr festhält. Somit ist, wenn das Schraubwerkzeug an den Schraubenkopf angesetzt ist, die Schraube bezüglich des Schraubwerkzeugs bis zu einem bestimmten Grade einer Taumelbewegung fähig. Die Schraube bietet einer auf ihren Gewindeteil wirkenden radialen Kraft nur wenig oder keinen Widerstand. Das gilt grundsätzlich für alle bekannten Schraubenkopfformen, wie z. B. mit einem üblichen Sechskant, Inbus, Schlitz oder Kreuzschlitz und die entsprechenden Schraubwerkzeuge, wie Sechskanthülse, Sechskant, Schlitz- und Kreuzschlitz-Schraubendreher.When screwing a threaded screw into a suitable one Tapped hole is the screw of the receiving Thread guided axially. To avoid this leadership role affect, the screw must be placed carefully and it requires a certain amount when screwing in Freedom of movement in the radial direction. This is because of it given that the drilling tool only the torque transfers to the screw head, but not rigid holds on. Thus, when the screwing tool is attached to the Screw head is attached, the screw with respect to the To a certain degree one Capable of wobbling. The screw offers one on theirs The radial force acting on the threaded part has little or no effect  Resistance. This basically applies to all known ones Screw head shapes such as B. with a usual Hexagon, hex, slot or cross slot and the corresponding screwing tools, such as hexagon sleeve, Hexagon, slotted and Phillips screwdriver.

Bei Bohrschrauben, d. h. Schrauben mit selbstschneidenden oder sich in den Werkstoff einpressenden Gewindegängen, fehlt die Führung durch eine vorgefertigte Bohrung. Es ist deshalb schwierig, eine solche Schraube mit einem üblichen Schraubwerkzeug einzudrehen, vor allem wenn der Werkstoff hart und weder vorgebohrt noch an der Oberfläche angekörnt ist. Es ist dann nahezu unvermeidlich, daß die Schraubenspitze verläuft bzw. die Schraube infolge schrägen Ansetzens an die Werkstückoberfläche aus dem Bohrwerkzeug ausknickt.For self-drilling screws, d. H. Self-tapping screws or threads that press into the material, there is no guidance through a prefabricated hole. It is therefore difficult to use such a screw with a usual Screw in screwdriver, especially if the material hard and neither pre-drilled nor grained on the surface is. It is then almost inevitable that the The screw tip runs or the screw follows oblique attachment to the workpiece surface from the Drilling tool buckles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube, insbesondere Bohrschraube, vorzuschlagen, die auch unter erschwerten Umständen, insbesondere beim Arbeiten mit einem elektrisch angetriebenen Bohrschrauber, schnell und sicher zu handhaben ist und im Bohrwerkzeug einen festen Halt hat.The invention has for its object a screw, in particular to propose self-drilling screw, which also under difficult circumstances, especially when working with an electric powered drill, fast and is safe to use and a firm one in the drilling tool Has hold.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schraube der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on a screw generic type by the characterizing features of Claim 1 solved.

Eine erste Variante der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß an dem Schraubenkopf auf der dem Gewindeteil gegenüberliegenden Seite ein koaxialer, mit der Schraube einstückig verbundener Aufnahmeschaft vorgesehen ist. Dieser reicht so weit in das Bohrwerkzeug hinein, daß er im Stande ist, im Zusammenwirken mit einer verhältnismäßig eng angepaßten Aufnahmebohrung des Schraubwerkzeugs ein beträchtliches Biegemoment aufzunehmen. Die Schraube braucht dazu nur eingesteckt zu werden. Entsprechend leicht läßt sich das Bohrwerkzeug nach dem Einschrauben wieder abnehmen. Auf jeden Fall ist gewährleistet, daß das Schraubwerkzeug auch schräg zur Werkstückoberfläche angesetzt werden kann und an der Schraubenspitze trotzdem die zum Eindringen in den Werkstoff erforderliche Kraft zur Wirkung kommt.A first variant of the solution according to the invention exists in that on the screw head on the threaded part opposite side a coaxial, with the screw integrally connected receiving shaft is provided. This extends so far into the drilling tool that it is able, in cooperation with a proportionate  tightly adapted mounting hole of the screwing tool take up considerable bending moment. The screw just need to be plugged in. Corresponding the drilling tool can easily be screwed in take off again. In any case, it is guaranteed that the Screwing tool also at an angle to the workpiece surface can be applied and at the screw tip anyway the force required to penetrate the material comes into effect.

Der Aufnahmeschaft hat zweckmäßigerweise eine Länge, die etwa der Einspannlänge von handelsüblichen Bohrwerkzeugen entspricht. Auch die Übertragung des Drehmoments kann zusätzlich zum Schraubenkopf oder allein über den Aufnahmeschaft erfolgen, wozu vorgeschlagen wird, daß dieser einen vieleckigen, insbesondere sechseckigen Querschnitt aufweist. Schließlich kann es in besonderen Fällen wünschenswert sein, den zum Eindrehen der Schrauben nützlichen Schaft danach wieder zu entfernen, z. B. abzuschlagen. Diesem Bedürfnis kann zweckmäßigerweise dadurch entsprochen werden, daß der Aufnahmeschaft eine Sollbruchstelle aufweist, beispielsweise unmittelbar an der Übergangsstelle zwischen dem Kopf und dem Schaft eine umlaufende schmale Nut angebracht ist.The receiving shaft expediently has a length that about the clamping length of commercially available drilling tools corresponds. The transmission of the torque can also in addition to the screw head or alone over the Take up, which is proposed that this one polygonal, especially hexagonal Has cross-section. After all, it can be special Cases would be desirable to screw in the screws then remove the useful shaft again, e.g. B. knock off. This need can be convenient be met in that the receiving shaft a Has predetermined breaking point, for example immediately the transition point between the head and the shaft one circumferential narrow groove is attached.

Wenn man das Schraubwerkzeug nach unten hält, fällt eine lediglich eingesteckte Schraube heraus. Es wird deshalb als zweite Variante der Erfindung vorgeschlagen, daß der Schraubenkopf eine Quervertiefung aufweist, in welche ein Greiforgan des Bohrwerkzeugs einfallen kann. Solche Greiforgane können in Gestalt von Rasten lediglich durch Federkraft betätigt sein. Höhere Kräfte können durch Keilelemente aufgebracht werden, die mit längsbeweglichen Kegelringen, Spreizkegeln o. dgl. zusammenwirken. Zweckmäßigerweise wird die Anordnung der Greiforgane so getroffen, daß diese die Schraube auf Anschlag in das Schraubwerkzeug hineinziehen und dadurch sicher festhalten.If you hold the screwdriver down, one falls just insert the screw. It will therefore proposed as a second variant of the invention that the Screw head has a transverse recess into which a Gripping member of the drilling tool can occur. Such Gripping organs can only take the form of notches Be actuated by spring force. Higher forces can go through Wedge elements are applied with longitudinally movable Taper rings, expanding cones or the like work together. The arrangement of the gripping members is expedient in this way  met that this the screw to the stop in the Pull the screwing tool in and thus safely hold tight.

Der Vorteil einer solchen Konstruktion des Schraubwerkzeugs liegt nicht nur darin, daß die Schraube nicht herausfällt, sondern sie erlaubt es, den vorerwähnten Aufnahmeschaft zu verkürzen oder überhaupt ganz wegfallen zu lassen. Damit erhält die Schraube ein gefälligeres Aussehen. Ihr Kopf unterscheidet sich nur noch wenig von demjenigen einer normalen Sechskant- oder Inbusschraube. Indes haben auch die Schrauben mit Quervertiefungen am Kopf die Eigenschaft, daß sie, wenn die Greiforgane des Bohrwerkzeugs unter Spannung stehen, auch bei Schrägansatz nicht seitlich ausknicken können. Geeignete Ausführungsformen einer Quervertiefung sind insbesondere Ringnuten und zwar als Außennut am Schraubenkopf oder einem ggf. verkürzten Aufnahmeschaft oder als Innennut in einer axialen Bohrung des Schraubenkopfs.The advantage of such a construction of the Screwdriver is not just that the screw does not fall out, but allows the shorten the aforementioned receiving shaft or at all to drop completely. This will get the screw in more pleasing appearance. Your head is just different still little of that of a normal hexagon or Allen screw. Meanwhile, the screws also have Transverse recesses on the head the property that when the gripping elements of the drilling tool are under tension, cannot buckle to the side even with angled attachment. Suitable embodiments of a transverse recess are in particular ring grooves as an outer groove on Screw head or a possibly shortened shank or as an inner groove in an axial bore of the Screw head.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, die Seitenansichten von Bohrschrauben mit Sechskantkopf darstellen. Dabei zeigt im einzelnenEmbodiments of the invention are as follows explained with the aid of the drawing, the side views of Display self-drilling screws with a hexagon head. Here shows in individual

Fig. 1 einen Aufnahmeschaft, Fig. 1 a receiving shaft,

Fig. 2 einen verkürzten Aufnahmeschaft mit Außennut, Fig. 2 is a shortened shank with external groove,

Fig. 3 eine Außennut am Sechskantkopf und Fig. 3 is an external groove on the hexagon head and

Fig. 4 eine Vertiefung mit Innennut im Kopf. Fig. 4 shows a recess with an internal groove in the head.

Der bei allen vier Beispielen gleiche Gewindeteil besitzt an der Spitze gegenüberliegende Schneidkanten 1. Die selbstschneidenden Gewindegänge 2 werden durch eine Nut 3 mit Linksdrall und großer Steigung überquert. Zum Kopf hin läuft der Gewindeteil in einen glatten Schaft 4 aus. Gemäß Fig. 1 setzt er sich hinter dem Sechskantkopf 5 in einem glatten zylindrischen oder - wie gestrichelt eingezeichnet - sechskantartigen Aufnahmeschaft 6 fort, dessen Länge etwa der Tiefe des Backenfutters einer Handbohrmaschine entspricht. Um den Aufnahmeschaft 6 abschlagen zu können, hat er dort, wo er am Sechskantkopf 5 ansitzt, eine schmale Nut als Sollbruchstelle 7.The threaded part that is the same in all four examples has opposite cutting edges 1 at the tip. The self-tapping threads 2 are crossed by a groove 3 with left-hand twist and a large pitch. Towards the head, the threaded part runs out into a smooth shaft 4 . According to FIG. 1, it continues behind the hexagon head 5 in a smooth cylindrical or - as shown in dashed lines - hexagonal shaft 6 , the length of which corresponds approximately to the depth of the jaw chuck of a hand drill. In order to be able to knock off the receiving shaft 6 , it has a narrow groove as a predetermined breaking point 7 where it sits on the hexagon head 5 .

Gemäß Fig. 2 sitzt an dem hier mit 8 bezeichneten Sechskantkopf ein kürzerer und dickerer Schaft 9 an. Er weist eine breitere und tiefere Ringnut 10 auf, die den Schaft 9 als Pilz erscheinen läßt. Die Ringnut 10 soll mit einem Kranz hakenförmiger Greiforgane 11 zusammenwirken, die nur strichpunktiert in Öffnungsstellung angedeutet sind. Sie befinden sich am Schraubwerkzeug unmittelbar hinter der den Sechskantkopf 8 aufnehmenden Hülse und können beispielsweise mittels eines verschiebbaren äußeren Ringes zusammengespannt werden, so daß sie in die Ringnut eingreifen und die Schraube festhalten.According to FIG. 2, a shorter and thicker shaft 9 is seated on the hexagon head designated here 8 . It has a wider and deeper ring groove 10 , which makes the shaft 9 appear as a mushroom. The annular groove 10 is intended to interact with a ring of hook-shaped gripping members 11 , which are only indicated by dash-dotted lines in the open position. They are located on the screwing tool directly behind the sleeve receiving the hexagon head 8 and can be clamped together, for example, by means of a displaceable outer ring, so that they engage in the annular groove and hold the screw.

Gemäß Fig. 3 hat der Schraubenkopf 12 selbst eine über den Sechskant verlaufende Ringnut 13. Hierzu gehört ein strichpunktiert angedeutetes Schraubwerkzeug, welches so ausgebildet ist, daß an den sechs Innenflächen der Aufnahmehülse Sperrkugeln 14 hervortreten, wenn zur Verriegelung Keilorgane 15 in Richtung der Pfeile bewegt werden. Auch dadurch wird der Schraubenkopf in die Aufnahmehülse hineingepreßt.Referring to FIG. 3, the screw head 12 itself an axis extending through the hexagonal groove. 13 This includes a dash-dotted screwdriver, which is designed so that locking balls 14 emerge on the six inner surfaces of the receiving sleeve when wedge members 15 are moved in the direction of the arrows for locking. This also causes the screw head to be pressed into the receiving sleeve.

Der Sechskantkopf 16 nach Fig. 4 hat eine zylindrische axiale Vertiefung 17 mit einer Innennut 18 am Grunde. Das entsprechende Aufnahmewerkzeug greift mit einem Kranz strichpunktiert angedeuteter Klauen 19 in diese Aussparung 17 hinein und mittels eines Spreizkonus 20 können die Klauen 19 radial aufgespreizt werden. Dabei greifen sie in die Innennut 18 ein und ziehen auch diesen Sechskantkopf 16 in die nicht dargestellte Sechskant-Aufnahmehülse hinein.The hexagonal head 16 according to FIG. 4 has a cylindrical axial recess 17 with an inner groove 18 at the bottom. The corresponding receiving tool engages with a ring of claws 19 indicated by dash-dotted lines into this recess 17 and the claws 19 can be radially expanded by means of an expansion cone 20 . They engage in the inner groove 18 and also pull this hexagon head 16 into the hexagon receiving sleeve, not shown.

Claims (8)

1. Schraube, insbesondere Bohrschraube, mit einem Schraubenkopf und einem Gewindeteil, gekennzeichnet durch eine Gestaltung des Schraubenkopfs in der Weise, daß die Schraube in einem ihr angepaßten Schraubwerkzeug auch bei Auftreten von auf den Gewindeteil einwirkenden erhöhten radialen Biegekräften festgehalten wird.1. Screw, in particular self-drilling screw, with a screw head and a threaded part, characterized by a design of the screw head in such a way that the screw is held in a screwing tool adapted to it even when increased radial bending forces acting on the threaded part occur. 2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schraubenkopf (5) auf der dem Gewindeteil (1 bis 4) gegenüberliegenden Seite ein koaxialer, vorzugsweise mit der Schraube einstückig verbundener Aufnahmeschaft (6) vorgesehen ist.2. Screw according to claim 1, characterized in that on the screw head ( 5 ) on the opposite side of the threaded part ( 1 to 4 ) a coaxial, preferably integrally connected to the screw shank ( 6 ) is provided. 3. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeschaft (6) eine Länge aufweist, die etwa der Einspannlänge von handelsüblichen Bohrwerkzeugen entspricht.3. Screw according to claim 2, characterized in that the receiving shaft ( 6 ) has a length which corresponds approximately to the clamping length of commercially available drilling tools. 4. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeschaft (6) einen vieleckigen, insbesondere sechseckigen Querschnitt aufweist.4. Screw according to claim 2, characterized in that the receiving shaft ( 6 ) has a polygonal, in particular hexagonal cross section. 5. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeschaft (6) eine Sollbruchstelle (7) aufweist.5. Screw according to claim 2, characterized in that the receiving shaft ( 6 ) has a predetermined breaking point ( 7 ). 6. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf eine Quervertiefung (10; 13; 18) aufweist, in welche ein Greiforgan des Bohrwerkzeugs einfallen kann. 6. Screw according to claim 1, characterized in that the screw head has a transverse recess ( 10 ; 13 ; 18 ) into which a gripping member of the drilling tool can be inserted. 7. Schraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (12) oder der Aufnahmeschaft (9) eine umlaufende äußere Nut (13 bzw. 10) aufweist.7. Screw according to claim 6, characterized in that the screw head ( 12 ) or the receiving shaft ( 9 ) has a circumferential outer groove ( 13 or 10 ). 8. Schraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (16) eine axiale Vertiefung (17) mit einer umlaufenden Innennut (18) aufweist.8. Screw according to claim 6, characterized in that the screw head ( 16 ) has an axial recess ( 17 ) with a circumferential inner groove ( 18 ).
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