DE7912898U1

DE7912898U1 - Blechschraube

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Publication number: DE7912898U1
Application number: DE7912898U
Authority: DE
Original assignee: Arnold Knipping 5270 Gummersbach GmbH
Current assignee: Arnold Knipping 5270 Gummersbach GmbH
Publication date: 1979-09-13

Description

Arnold Knipping GmbH, Industriestraße, 5270 Gummersbach

Blechschraube

Die Neuerung betrifft eine Blechschraube zum Verschrauben von dünnwandigen Blechen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schrauben sind in der Regel mit einem Gewinde nach DIN 7970, dem sogenannten Blcchschraubengewinde, versehen. Sie dienen zum Verbinden von Blechen, insbesondere zur Herstellung einer wieder lösbaren Verbindung von dünnwandigen Blechen. Dazu werden in der Regel in eines der zu verbindenden Bleche im Bereich der Durchgangsbohrungen für die Blechschrauben kalottenartige Ausbauchungen ausgeformt.

Nan hat es sich gezeigt, daß bei der Verschraubung von dünnen Blechen mittels Blechsehrauben, und zwar je nach den Verschraubungsbedingungen, häufig ein zu geringes Überdrehmoment vorhanden ist. Die Folge hiervon ist, daß zum Beispiel dann ein Montageschrauber mit drehmomentorientierter Kupplung n:rht ausschaltet- Die Blechschraube wird überdreht und es unterbleibt eine exakte Verbindung. Ferner ist es schwierig, die Löcher in den beiden zu verbindenden Blechen so anzuordnen, daß ihre Mittelachsen genau übereinstimmen. Auch sind die Löcher in den Kalotten bzw. deren Ränder zumeist ungenau ausgebildet, so daß die Verformung der Bleche im Bereich der Kalotten ungleichmäßig erfolgt. Schrauben mit dem bekannten Blechschraubengewinde sind daher nicht in der Lage, diesen fertigungsbedingten Ungeirnuigkexten im Sinne einer Ausgleichsfunktion immer Rechnung zu

tragen. Sie werden häufig überdreht, haben dadurch keinen eindeutigen Sitz und gewährleisten keine einwandfreie Verbindung der Bleche.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Blechschraube der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Gattung so auszubilden, daß nicht nur das Überdrehmoment als solches vergrößert, sondern gleichzeitig auch die Differenz zwischen dem Eindrehmoment der Schraube und dem über- ( drehmoment vergrößert werden sollen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teile des Anspruchs 1 gelöst.

Die Vergrößerung des beim Eindrehen der Blechschraube wirksamen Flankenwinkels führt zu einer Erhöhung der Reibungskraft bei gleichbleibendem Eindrehmoment. Gleichzeitig wird ab einem gewissen Eindrehweg das Blech mit der ausgeformten Kalotte in Richtung auf die Schraubenspitze über die wirksame Flach ausgeführte Gewindeflanke aufgebördelt oder aber in Richtung auf den Schraubenkopf in die Kalotte hinein eingebördelt. Das .damit einhergehende anwachsende Überdrehmoment ist wesentlich höher ν als das bei Blechschrauben bekannter Bauweise.

3h diesem Zusammenhang kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung dadurch, daß der Flankenwinkel der dem Schraubenkopf zugewandten Gewindeflanke etwa das 2,5- bis 10-fache, vorzugsweise etwa das J>- bis 5-fache, des Flankenwinkels der dem Schraubenkopf abgewandten Gewindeflanke beträgt.

Blechschrauben der in Rede stehenden Gattung müssen eine vorgeschriebene Ausreißfestigkeit aufweisen. Dies hat zur

Voraussetzung, daß die Neigung der dem Schraubenkopf zugewandten Gewindeflanke bislang begrenzt war. Im Rahmen der Neuerung wird jedoch eine ausreichende Ausreißfestigkeit und eine optimale Überdrehmomenterhöhung dadurch erreicht, daß der Plankenwinkel der dem Schraubenkopf zugewandten Gewindeflanke ^5° bis 55° beträgt. Eine derartige Blechschraube bringt auch bei der Verformung der Lochränder der Kalotten eine noch ausreichende Ausreißfestigkeit, wobei das gewünschte hohe Überdrehmoment gewährleistet ist.

Um gegebenenfalls ein zu weites Aufbördeln der Lochränder der Kalotten beim Eindrehen der Blechschrauben zu verhindern, ist neuerungsgemäß ferner vorgesehen, daß die dem
Schraubenkopf abgewandte Gewindeflanke einen Plankenwinkel von 0° bis 15° aufweist. Damit kann diese Gewindeflanke jeweils
als Anschlag für den Lochrand des in die Kalotte hinein eingebördelten Blechs dienen.

Die Neuerung bietet den Vorteil, daß unter Beibehaltung der wesentlichen Maße der bekannten Blechschrauben eine
erhebliche Erhöhung des Überdrehmoments erreicht wird. Damit
werden der Arbeitsvorgang bem Verbinden verschiedener Bleche
wesentlich vereinfacht und gleichzeitig Beschädigungen der zu verbindenden Bleche verhindert.

Die Neuerung ist nachstehend anhand eines in den i Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispxels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blechschraube in der Seitenansicht;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Blechschraube gemäß dem Ausschnitt II der
Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

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Pig. 3 bis 5 die Blechschraube der Pig. 1 und 2

in verschiedenen Verspannungszu- ^: ständen beim Verbinden von zwei dünnwandigen Blechen.

Die in Fig. 1 dargestellte Blechschraube 1 weist ein auf den Schaft 2 aufgebrachtes sägezahnartiges Gewinde 3 auf. Der Schraubenkopf 4 ist als Sechskant ausgebildet. Ebenso ist es möglich, statt des Sechskantkopfs eine beliebig ausgebildete andere Kopfform vorzusehen.

Die Schraubenspitze 5 ist ähnlich der Blechschraubenaus führungsform B (DIN 7970) ausgeführt. Es ist genauso denkbar, daß die Schraubenspitze 5 als Bohrschraube oder als Kerbschneid-Bchraube mit einem Zapfen ausgeführt ist, und zwar je nachdem für welchen Verwendungszweck die Blechschraube 1 vorgesehen ist.

Wie Fig. 2 näher zeigt, weist das sägeζahnartige, an der Spitze abgeflachte Gewinde 3 unterschiedlich geneigte Gewindeflanken 6, 7 auf. Während die flach geneigte, dem Schraubenkopf 4 zugewandte Gewindeflanke 6 einen Plankenwinkel oC von ; 55° besitzt, hat die demgegenüber wesentlich steilere, dem Schraubenkopf 4 abgewandte Gewindeflanke 7 einen Flankenwinkel ' ß von 15°. Das so gebildete Sägezahnprofil hat ansonsten die \ gleiche Steigung sowie den gleichen Kern-und Außendurchmesser j wie die bekannten Blechschraubenprofile. :

Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Blechschraube 1 bei der Verbindung zweier dünner Bleche 8, 9· Dabei ist im unteren Blech 9 im Bereich der Durchgangslöcher 10, 11 für die Blechschraube 1 eine Kalotte 12 ausgeformt. j

Wie zunächst Fig. 3 erkennen läßt, reibt beim Ein- j drehen der Schraube 1 der LocLrand 13 der Kalotte 12 auf der j

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flach ausgeführten Gewindeflanke 6. Beim weiteren Eindrehen der Schraube 1 stellt sich dann etwa im Bereich zwischen den Plankenwinkeln von 45° bis 55° eine Situation ein, in der der Lochrand 13 der Kalotte 12 des unteren Blechs 9 zur Schraubenspitze 5 hin über die flache Gewindeflanke 6 aufgebördelt wird, wie in Fig. 4 gezeigt, oder zum Schraubenkopf 4 hin in die Kalotte 12 hinein verformt wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.

Aufgrund der Vergrößerung des Plankenwinkels o£ der dem Schraubenkopf 4 zugewandten Gewindeflanke 6 wächst mithin bei gleichbleibendem Drehmoment die Reibungskraft, über die Wirkungsgradverschlechterung wird dann zum Erzielen der gewollten Vorspannkraft in der Blechverbindung ein höheres Anzugsdrehmoment benötigt. Hierbei wird die Reibkomponente allerdings nicht proportional zur Anzugsdrehmomenterhöhung wirksam.

Wenn sich der Lochrand 13, wie in Fig. 5 dargestellt, nach innen einbördelt, dient die steile Gewindeflanke 7 als Anschlag.

Auf jeden Fall ist bei beiden Verformungsalternativen sichergestellt, daß im wesentlichen ein ähnliches Überdrehmoment erforderlich wird, wodurch sich die Ausreißfestigkeit erhöht und die Funktionsgenauigkeit eines Montageschraubers mit drehmomentorientierter Kupplung unter Vermeidung einer überdrehung der einzusetzenden Verbindungsschrauben gewährleistet wird.

Claims

Schutzansprüche:

1. Blechschraube zum Verschrauben von dünnwandigen Blechen, welche einen beliebig ausgebildeten Schraubenkopf und einen mit einem Gewinde versehenen Schaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schraubenkopf (4) abgewandte Gewindeflanke (7) erheblich steiler als die dem Schraubenkopf (4) zugewandte, flach geneigt ausgeführte Gewindefianke (6) gestellt ist.

2. Blechschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Plankenwinkel ( ) der flem Schraubenkopf (4) zugewandten Gewindeflanke (6) etwa das 2,5- bis 10-fache, vorzugsweise etwa das 3- bis 5-fache, des Plankenwinkels (P) der dem Schraubenkopf (4) abgewandten Gewindeflanke (7) beträgt.

3· Blechschraube nach Anspruch 1 oder 2, d a «lurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel ( ) der dem Schraubenkopf (4) zugewandten Gewindeflanke (6) 45° bis 55° beträgt.

4. Blechschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schraubenkopf (4) abgewandte Gewindeflanke (7) einen Plankenwinkel iß ) von 0° bis 15° aufweist.