DE7125294U - Sheet metal screw - Google Patents

Sheet metal screw

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DipUng. WERNER COHAUSZ-DiPL-In8-WlLHELM FLORXCK · Dipl.-lng. RUDOLF KNAUFDipUng. WERNER COHAUSZ-DiPL-In 8 -WlLHELM FLORXCK · Dipl.-lng. RUDOLF KNAUF

4 Düneidorf, SAumonn.traße 97 Dr.-Ing. Arnold Gerber4 Düneidorf, SAumonn.traße 97 Dr.-Ing. Arnold Gerber

16. April 1975April 16, 1975

Thyssen Schraubenwerke GmbHThyssen Schraubenwerke GmbH

Westiger Str. 62Westiger Str. 62

BlechschraubeSheet metal screw

Die Erfindung betrifft eine Blechschraube mit auf dem Schraubenkern mit Abständen voneinander sitzenden Gewindegängen, wobei der der Schraubenspitze zugekehrte Teil der Schraube mindestens zwei Gewindegänge konstanter Gewindesteilheit und der dem Schraubenkopf zugekehrte Teil mehrere Gewindegänge aufweist, deren Gewindesteigung kleiner ist als die des Gewindes auf dein der Schraubenspitze zugekehrten Teil. The invention relates to a self-tapping screw on the screw core threads seated at intervals from one another, the part of the screw facing the screw tip at least two Thread turns of constant thread pitch and the part facing the screw head has several thread turns, the thread pitch of which is smaller than that of the thread on the part facing the screw tip.

Die Montage von Blechen mit Blechschrauben bereitet Schwierigkeiten, wenn das unterste Blech relativ dünn ist, d.h., wenn seine Dicke geringer oder nur wenig größer ist als die Ganghöhe der Schraube. In solchen Fällen ist das Einschraubmoment sehr klein und es ergibt sich kein ausgebildetes Mutterngewinde, sondern im wesentlichen lediglich eine Verformung des dünnen Bleches zwischen zwei Gewindegängen der Schraube. Infolgedessen sind die Überdrehmomente sehr gering, unter Umständen sogar kleiner als das Einschraubmoment, so daß ein Überdrehen des Mutterngewindes unter Umständen bereits in der Zone des Gewindeauslaufs stattfindet, und kein Anzugsmoment m^hr erzeugt werden kann. In der Regel sind bei solchen Verbindunger *die Anzugsmomente so klein, daß man vielfach von Montagen mit Blechschrauben abgesehen hat.The assembly of sheet metal with self-tapping screws causes difficulties, if the bottom sheet is relatively thin, i.e. if its thickness is less or only slightly greater than the pitch of the screw. In such cases, the screwing-in torque is very small and there is no formed nut thread, but essentially just a deformation of the thin sheet between two threads of the screw. As a result, the overtightening torques are great low, in some cases even smaller than the screw-in torque, so that over-tightening the nut thread may already be takes place in the thread run-out zone and no tightening torque can be generated. As a rule, these are the connectors * the tightening torques are so small that one has often refrained from assembling with self-tapping screws.

Zur Lösung dieses seit langem bekannten Problems hat man z.B. vor-To solve this long-known problem one has e.g.

- 2 K/G
71/5701- 2 K / G
71/5701

geschlagen, ein gebördeltes Kernloch zu schaffen« um in der somit vergrößerten Materialdicke ein Gewinde zu erzeugen. Ferner hat man vorgeschlagen, zusätzliche Qegenelemente, wie Federnmuttern, zu verwenden.beaten to create a flanged core hole «around in the thus to generate a thread with increased material thickness. It has also been proposed to add additional counter elements, such as spring nuts use.

Ferner sind Blechschrauben bekannt, die zwei verschiedene Gewinde besitzen. Bei der Schraube nach der Offenlegungsschrift 1 920 693 hat das Gewinde des oberen, an den Schraubenkopf anschließenden Abschnitts einen größeren Außendurchmesser als das Gewinde des unteren Abschnitts. Dadurch wird beim Einsehrauben ein zusätzliches Moment erzeugt, sobald der obere Abschnitt in das durch das Gewinde des unteren Abschnitts geformte Mutterngewinde gedreht wird. Diese Schraube hat jedoch keine Sicherung gegen eine unerwünschte Lockerung; sobald die Schraube aus irgendeinem Grund gelockert worden ist, kann sie sich ohne Widerstand selbsttätig lösen.Self-tapping screws are also known which have two different threads. In the case of the screw according to laid-open specification 1 920 693 the thread of the upper section adjoining the screw head has a larger outer diameter than the thread of the lower section. This creates an additional moment when screwing in, as soon as the upper section enters the through the Thread of the lower section formed nut threads is turned. However, this screw has no protection against an undesired one Loosening; as soon as the screw has been loosened for any reason, it can loosen itself without resistance.

Bsi einer ähnlich wirkenden Schraube nach der» deutschen Patentschrift 480 449 ist das Gewinde des unteren, der Schraubenspitze benachbarten Abschnitts mit einer Furche versehen, die zur Schraubenspitze hin tiefer wird, so daß der Außendurchmesser des Gewindes in dem unteren Abschnitt zur Spitze hin abnimmt.For example, a similarly acting screw according to the German patent specification 480 449 is the thread of the lower one, the screw tip adjacent section is provided with a groove which becomes deeper towards the screw tip, so that the outer diameter of the Thread decreases in the lower section towards the tip.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Blechschraube der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, an den zu verbindenden Teilen ein erhöhtes Anzugsmoment zu placieren, die ferner gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert und außerdem praktisch ohne zusätzlichen Aufwand herstellbar ist.The object of the invention is to create a self-tapping screw of the type mentioned, which makes it possible to connecting parts to place an increased tightening torque, which is also secured against unintentional loosening and also practical can be produced without additional effort.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gewinde auf dem dem Schraubenkopf gugekehrten Teil eine konstante Steigung hat, die um 9% bis 3-^31 # kleiner ist als die Steigung des Gewindes auf dem der Schraubenspitze zugekehrten Teil, und daß der Flankenwinkel dieses Gewindes kleiner ist als der des Gewindes auf dem der Schraubenspitze zugekehrten Teil.This object is achieved in the invention in that the thread on the part facing the screw head has a constant pitch that is 9% to 3- ^ 31 # smaller than the pitch of the thread on the part facing the screw tip, and that the The flank angle of this thread is smaller than that of the thread on the part facing the screw tip.

Zur Erhöhung des Anzugsmomentes kann der Schraubenkopf an der Unterseite mit Warzen, Zähnen oder einer im wesentlichen radialen Riffelung versehen sein. Auf der Unterseite des Schraubenkopfes kann eine umlaufende Hohlkehle vorgesehen sein. Ferner kann der Übergang vom Schraubenschaft zum Schraubenkopf trompetenartig oder kegelförmig ausgebildet sein.To increase the tightening torque, the screw head can have lugs, teeth or a substantially radial one on the underside Be provided with corrugation. A circumferential groove can be provided on the underside of the screw head. Furthermore, the The transition from the screw shaft to the screw head can be trumpet-shaped or conical.

Die Verbindung eines Feinbleches mit einem am Schraubenkopf anliegenden Teil mittels einer Blechschraube gemäß der Erfindung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß das Gewinde mit der kleineren Ganghöhe vom Schraubenkopf aus gesehen dicht hinter dem Feinblech endet, und daß an dieser Stelle das Gewinde größerer Ganghöhe beginnt. Die erfindungsgemäße Schraube wird mit besonderem Vorteil für solche Verbindungen eingesetzt, bei denen die Dicke des Feinbleches kleiner oder höchstens wenig größer ist als die Ganghöhe des Gewindes der kleineren Ganghöhe. Vorzugsweise ist diese Ganghöhe das 0,5 bis 2fache der Blechdicke.The connection of a thin sheet metal with one resting on the screw head Part by means of a sheet metal screw according to the invention is preferably designed so that the thread with the smaller As seen from the screw head, the pitch ends just behind the sheet metal, and that the thread of the larger pitch begins at this point. The screw according to the invention is used with particular advantage for those connections in which the thickness of the Thin sheet is smaller or at most slightly larger than the pitch of the thread of the smaller pitch. Preferably this is Pitch 0.5 to 2 times the sheet metal thickness.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blechschraube wird eine Gewinderollbacke vorgeschlagen, die aus zwei, den beiden verschieden steilen Gewinden der Schraube entsprechenden, miteinander verschraubten Rollbackenteilen besteht.To produce the self-tapping screw according to the invention, a Thread rolling jaw proposed consisting of two, the two different corresponding to the steep threads of the screw, screwed together Rollback parts consists.

In der Zeichnung ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht. In the drawing, the invention is illustrated by exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schraube in Ansicht,Fig. 1 shows a screw according to the invention in view,

Fig. 2 zeigt einen Teil des Schaftes der Schraube in vergrößertem Maßstab,Fig. 2 shows part of the shaft of the screw on an enlarged scale,

Fig. 3-6 zeigen in Teilansicht andere Ausführungsbeispiele, Fig. 7+8 zeigen Blechschraubenverbindungen gemäß der Erfindung,3-6 show other exemplary embodiments in partial view, 7 + 8 show self-tapping screw connections according to the invention,

Fig. 9 zeigt ein Werkzeug zur Herstellung der erfindungsgeniäßen Schraube.Fig. 9 shows a tool for producing the inventive Screw.

4 -4 -

In Fig. 1 ist mit 1 der Schraubenkopf, mit 2 der obere Schaftabschnitt, mit 5 der untere Schaftabschnitt und mit 4 die Schraubenspitze bezeichnet. Der untere Schaftabschnitt 3 ist mit einem üblichen, beispielsweise der Nora entsprechenden Blechsehraubengewinde versehen. Das Gewinde besteht aus mehreren Gängen und erstreckt sich bis in die Spitze 4 hinein. Die Ganghöhe des Gewindes in diesem Abschnitt ist mit P1 bezeichnet. Das Gewinde des Schaftabschnittes 2 hat eine um etwa 20% kleinere Steigung ρ . Die beiden Gewinde sind gleichsinnig und gehen ineinander über.In Fig. 1, 1 denotes the screw head, 2 denotes the upper shaft section, 5 denotes the lower shaft section and 4 denotes the screw tip. The lower shaft section 3 is provided with a conventional sheet metal screw thread, for example corresponding to the Nora. The thread consists of several turns and extends into the tip 4. The pitch of the thread in this section is denoted by P 1. The thread of the shaft section 2 has a pitch ρ that is about 20% smaller. The two threads are in the same direction and merge into one another.

Für die Herstellung des Schaftabschnittes 2, in dem die Gewindegänge enger beieinander liegen, ergibt sich ein größerer Materialbedarf pro Längeneinheit als für die Herstellung des Abschnittes 3. Zum Ausgleich ist, wie Fig. 2 zeigt, der Flankenwinkel des weniger steilen Gewindes des Abschnitts 2 entsprechend kleiner als der Flankenwinkel im Abschnitt J. Es kann sogar vorteilhaft sein, den Flankenwiftkel i'iöüh wcitcx- au verkleinern und das zusätzlich eingesparte Volumen zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers und/oder des Kerndurchmessers zu verwenden. Allerdings muß sich insbesondere die Vergrößerung des Kerndurchmessers in Grenzen halten, damit keine unerwünschten Reibungskräfte an den Wandungen der Kernbohrung entstehen. Bei der Schraube gemäß Fig. 2 hat das Gewinde im Schaftabschnitt 3 einen Flankenwinkel von 60 ° und das Gewinde im Schaftabschnitt 2 einen Flankenwinkel von nur 45 °. Der Außendurchmesser d ist im Schaftabschnitt 2 ein wenig größer als rier Außendurchmesser d^ im Schaftabschnitt }. Der Kerndurchmesser d ist auf der ganzen Länge des Schaftes konstant.For the production of the shaft section 2, in which the threads are closer together, a greater material requirement per unit of length results than for the production of the section 3. To compensate, as shown in FIG. 2, the flank angle of the less steep thread of the section 2 is corresponding smaller than the flank angle in section J. It can even be advantageous to reduce the flank twist and to use the additionally saved volume to increase the outer diameter and / or the core diameter. However, the enlargement of the core diameter in particular must be kept within limits so that no undesirable frictional forces arise on the walls of the core bore. In the case of the screw according to FIG. 2, the thread in the shaft section 3 has a flank angle of 60 ° and the thread in the shaft section 2 has a flank angle of only 45 °. The outside diameter d in the shaft section 2 is a little larger than the outside diameter d ^ in the shaft section}. The core diameter d is constant over the entire length of the shaft.

Bei der Schraube gemäß Fig. 3 ist die Unterseite des Schraubenkopfes 1 mit Warzen 5 versehen. Statt der Warzen können auch andere scharfkantige Unebenheiten vorhanden sein, die beispielsweise die Form von Zähnen oder Riffeln haben können.In the case of the screw according to FIG. 3, the underside of the screw head is 1 provided with warts 5. Instead of the warts, other sharp-edged bumps can also be present, for example the Can have the shape of teeth or corrugations.

An der Unterseite des Schraubenkopfes 1 der Fig. 4 ist unmittelbar am Schaft eine umlaufende Hohlkehle 6 vorgesehen, die es ermöglichtJ den Gewindeauslauf 7 bis fast zum Schraubenkopf hin auszudehnen,At the bottom of the screw head 1 of FIG. 4 is immediately a circumferential groove 6 is provided on the shaft, which makes it possible to to extend the thread runout 7 almost to the screw head,

während er in der Regel eine Größe hat, die gleich einem erheblichen Teil der Gewindesteigung ist.while it is usually of a size equal to a substantial one Is part of the thread pitch.

Gemäß Fig. 5 und Fig. 6 ist der Übergang vom Schraubenschaft zum Schraubenkopf trompetenartig bzw. kegelförmig ausgebildet.According to FIG. 5 and FIG. 6, the transition from the screw shaft to the Screw head designed like a trumpet or cone.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Verbindung zweier dünner Bleche 12 und 13 mittels einer Blechschraube ist das obere Blech 13 mit einem Loch versehen, dessen Durchmesser üblicherweise größer ist als der Außendurchrnesser der Schraube. Das untere Blech 12 hat ein : Loch, dessen Durchmesser in üblicher Weise nur geringfügig größer ist als der Kerndurchmesser der Schraube. In der Wandung dieses Loches erzeugt die Schraube beim Einschrauben zunächst ein Mutternschraubengewinde, das dem stileren Gewinde des Abschnitts 3 entspricht. Beim weiteren Einschrauben formt der Abschnitt 2 der Schraube dies in ein dem Abschnitt entsprechendes, weniger steiles Mutternschraubengewinde um. Nach völlig eingeschraubter Schraube liegt die Grenze zwischen den Abschnitten 2 und 3 der Schrauben etwas unterhalb der unteren Ebene des Feinbleches 12.In the connection of two thin metal sheets 12 and 13 shown in FIG. 7 by means of a sheet metal screw, the upper sheet metal 13 is provided with a hole, the diameter of which is usually greater than the outer diameter of the screw. The lower plate 12 has a : hole, the diameter of which is usually only slightly larger than the core diameter of the screw. When screwing in, the screw initially creates a nut screw thread in the wall of this hole, which corresponds to the more stylish thread of section 3. When screwing in further, section 2 of the screw forms this into a less steep nut screw thread corresponding to the section. After the screw is fully screwed in, the boundary between sections 2 and 3 of the screws lies somewhat below the lower level of the thin sheet 12.

Die Fig. 8 unterscheidet sich von der Fig. 7 nur dadurch, daß der Bauteil 14 eine größere Dicke hat als der Bauteil 13 der Fig. 7·FIG. 8 differs from FIG. 7 only in that component 14 has a greater thickness than component 13 of FIG.

Der Bauteil, an dem mittels der Blechschraube ein Feinblech angeschraubt wird, kann natürlich auch aus mehreren Teilen bestehen. Die Blechschraube kann einen beliebigen Kopf haben und kann als selbstbohrende Schraube ausgebildet sein.The component to which a sheet metal is screwed by means of the self-tapping screw can of course also consist of several parts. The self-tapping screw can have any head and can be used as a be designed as a self-drilling screw.

Claims (8)

S chut^ansprüeheS chut ^ claim 1. Blechschraube mit auf dem Schraubenkern mit Abständen voneinander sitzenden Gewindegängen, wobei der dsr Schraubenspitze zugekehrte Teil der Schraube mindestens zwei Gewindegänge konstanter Gewindesteilheit, und der dem Schraubenkopf zugekehrte Teil mehrere Gewindegänge aufweist, dersn Gewindesteigung kleiner ist als die des Gewindes auf dem der Schraubenspitze zugekehrten Teil, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde auf dem dem Schraubenkopf zugekehrten Teil eine konstante Steigung hat, die um 9 bis ^l % kleiner ist als die Steigung des Gewindes auf dem der Schraubenspitze zugekehrten Teil, und daß der Flankenwinkel dieses Gewindes kleiner ist als der des Gewindes auf dem der Schraubenspitze zugekehrten Teil.1. Sheet metal screw with threads seated on the screw core at a distance from one another, whereby the part of the screw facing the screw tip has at least two threads of constant thread pitch, and the part facing the screw head has several threads whose thread pitch is smaller than that of the thread on the one facing the screw tip Part, characterized in that the thread on the part facing the screw head has a constant pitch which is 9 to ^ l % smaller than the pitch of the thread on the part facing the screw tip, and that the flank angle of this thread is smaller than that of the thread on the part facing the screw tip. 2. Blechschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ das steilere Gewinde mindestens drei Gewindegänge besitzt.2. Sheet metal screw according to claim 1, characterized in that £ the steeper thread has at least three threads. ~Z>. Blechschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weniger steilen Gewinde (2) der Flankenwinkel kleiner und der Außendurchmesser ebenso groß oder wenig größer ist als beim steileren Gewinde. ~ Z>. Sheet metal screw according to Claim 1 or 2, characterized in that in the case of the less steep thread (2) the flank angle is smaller and the outside diameter is just as large or slightly larger than in the case of the steeper thread. 4. Blechschraube nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weniger steilen Gewinde der Kerndurchmesser ebenso groß oder wenig größer ist als beim steileren Gewinde.4. Sheet metal screw according to one of claims 1-3, characterized in that that with the less steep thread the core diameter is just as large or slightly larger than with the steeper thread. 5. Blechschraube nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Schraubenkopfes (1) mit Warzen (5)* Zähnen oder einer Im wesentlichen radialen Rifir ung versehen ist.5. Sheet metal screw according to one of claims 1-4, characterized in that that the underside of the screw head (1) is provided with lugs (5) * teeth or an essentially radial corrugation. 6. Blechschraube nach einem der Ansprüche 1-5, cudurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Schraubenkopfes (\) eine Hohlkehle (6) vorgesehen ist.6. Sheet metal screw according to one of claims 1-5, characterized in that a groove (6) is provided on the underside of the screw head (\). 7. Blechschraube nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Schraubenschaft zum Schraubenkopf trompetenartig (8) oder kegelförmig (9) ausgebildet ist.7. Sheet metal screw according to one of claims 1-6, characterized in that that the transition from the screw shaft to the screw head is designed like a trumpet (8) or conical (9). 8. Verbindung eines Teils mit einem Feinblech unter Verwendung einer Blechschraube gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde mit kleinerer Ganghöhe - vom Schraubenkopf (1) aus gesehen - kurz hinterdem Feinblech (12) in das Gewinde mit größerer Ganghöhe übergeht.8. Connection of a part with a sheet metal using a sheet metal screw according to one of claims 1-7, characterized characterized that the thread with a smaller pitch - seen from the screw head (1) - just behind the sheet metal (12) merges into the thread with a larger pitch.
DE7125294U Sheet metal screw Expired DE7125294U (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2521235A1 (en) * 1982-02-11 1983-08-12 Illinois Tool Works SCREW ANCHORING DEVICE FOR CONCRETE
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