EP2659151A1 - Schraube und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Schraube und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number
EP2659151A1
EP2659151A1 EP12710479.2A EP12710479A EP2659151A1 EP 2659151 A1 EP2659151 A1 EP 2659151A1 EP 12710479 A EP12710479 A EP 12710479A EP 2659151 A1 EP2659151 A1 EP 2659151A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
tip
cone
screw shaft
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.)
Withdrawn
Application number
EP12710479.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Stiebitz
Leander WALLECK
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.)
SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH
Original Assignee
SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH
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 SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH filed Critical SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH
Publication of EP2659151A1 publication Critical patent/EP2659151A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0015—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the material being a soft organic material, e.g. wood or plastic
    • 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
    • F16B25/0084—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by geometric details of the tip
    • 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
    • F16B25/103—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a drilling screw-point, i.e. with a cutting and material removing action

Definitions

  • the invention relates to a screw with a arranged at one end of the screw shaft screw tip, which has the shape of a cone.
  • a screw for use in deformable materials such as wood, composites, plastic or the like.
  • This screw has a screw tip which is formed in the longitudinal direction of the screw as a section, in particular as half of a cone.
  • the cone tip lies in the longitudinal axis of the screw shaft. This is to reduce the resistance when screwing in the screw and the risk of blasting of the component (EP 1 820 978, EP 1 903224 A2).
  • the recess is machined.
  • the thread continues into the screw tip.
  • the invention proposes a screw with the features of claim 1 and / or a screw with the features of claim 2 and / or a method with the features of the method claim.
  • the invention proposes to produce the special shape of the screw tip, namely a cone only partially formed by pinching between at least two pinch jaws, ie by a deformation of the material and not by a machining process. This reduces the manufacturing effort and also leads to a suitable shape of the recess.
  • the flattening on the side of the conical tip runs obliquely with respect to a plane lying in the longitudinal axis of the screw shank.
  • the lateral planar flattening of the screw tip merges into the outside of the screw shaft via a radius of curvature or a curved shape within the screw shaft. So there is no sharp limitation of the limited by the flattening recess on the side of the apex. The recess continues into the screw shaft.
  • the thread continues into the conical screw tip, can be inventively provided that the screw tip is free of a thread.
  • the thread thus ends at the transition between the screw shaft and the screw tip.
  • the flattening runs slightly curved, in particular concavely curved.
  • the apex angle of the screw tip ie the cone angle, is in the range of about 50 ° to about 70 °, preferably about 60 °.
  • the invention also proposes a method for producing such a screw.
  • a head is formed at one end of the contact pin, for example by upsetting.
  • This head may also have a screw drive recess.
  • An external shape of the screw head for connection to a screw-in tool is also possible.
  • At the other end will be - - The screw tip shaped.
  • the screw tip takes the form of a partial cone, in particular a circular cone with a lateral flattening, which lies in a plane. Only after making the screw tip is a thread rolled on the screw shank.
  • the free end of the wire pin is brought between two pinching jaws and the two pinching jaws moved towards each other to form the cone apex with the lateral flat flattening to form the cone tip.
  • One of the two jaws has a recess which corresponds to the shape of the partial cone, while the other Kneifbacken has a flat counter surface. This mating surface can also be concave or convex.
  • the attachment of the flattening can be done so that the plane in which the flattening lies, with respect to a plane lying in the longitudinal axis of the screw at a distance.
  • the invention also proposes the use of a screw as described herein for oblique screwing into workpieces.
  • Figure 1 is a side view of a screw according to the invention.
  • Figure 3 shows the side view of a blank for the production of
  • FIG. 5 shows the blank after the production of the screw tip with the pincushion jaws
  • FIG. 6 shows, on an enlarged scale, a section through the assembled pincushion jaws
  • Figure 7 is a view of the jaws from above in Figure 5 and FIG.
  • FIG. 9 shows a representation corresponding to FIG. 5 of a second one
  • FIG. 10 shows a representation of the second corresponding to FIG - -
  • Figure 1 1 is a representation corresponding to Figure 7 of the second
  • FIG. 12 shows the illustration of the second, corresponding to FIG.
  • Figure 1 3 is a view of the screw tip from the left in Figure 2 and
  • the screw shown in Figure 1 in side view includes a screw shaft 1 with a screw thread 2.
  • a screw head 3 is formed, for example by upsetting a wire pin from which the screw is made.
  • the screw thread 2 extends in the illustrated case over the entire length of the screw shaft.
  • a screw tip 4 is formed, which is made by deforming the wire pin.
  • the screw tip 4 contains the shape of a cone with a lateral recess.
  • the cone tip has a cone angle of approximately 60 °.
  • a recess 6 is formed which is delimited by a flattening 7.
  • the flattening 7 is rectilinear within the screw tip, so that the flattening 7 is within the screw tip 4 in a plane.
  • This plane encloses an angle of about 5 to 10 ° with a plane lying in the screw longitudinal axis.
  • the conical tip 8 is offset from the longitudinal axis of the screw, which is indicated in Figure 2, laterally, in the direction of the recess 6.
  • the flattening 7 within the screw tip 4 then goes through a curved boundary surface 9 in the outside of the 0 Screw shaft 1 over.
  • the recess 6 extends beyond the screw tip 4 also in the shaft. 1
  • the longitudinal extent of the recess 6 within the screw shaft is approximately the same size as the axial extent of the screw tip 4th
  • This screw is particularly suitable for screwing at an acute angle relative to the surface of a workpiece.
  • the edge between the surface of the apex 4 and the flattening 7 forms a cutting edge, which extends obliquely in a side view from a direction transverse to the view of Figure 2.
  • the edge between the surface 10 of the screw shaft 1 and the recess 6 also forms a cutting edge.
  • FIG. 3 shows a blank for producing the screw, which has already been provided with a screw head 3 and a screw tip 4, but which does not yet have a thread. The thread is therefore rolled up only after the manufacture of the screw tip 4. - -
  • FIG. 4 shows, on an enlarged scale, the front end of the screw blank.
  • the later screw tip 4 has a flat flattening 7, which limits the recess 6 within the conical screw tip 4.
  • the flattening 7 runs parallel to a lying in the longitudinal axis of the blank plane. This plane has a distance from the longitudinal axis of the screw blank.
  • the conical tip 8 is still formed as a full cone within a short distance. The partial cone shape thus arises at a certain distance from the apex eighth
  • FIG. 5 shows the blank for producing the screw immediately after it has been formed in conjunction with two pinching jaws 10, 11.
  • FIG. 6 shows a partial section through the arrangement of the pinching jaws 10 and 11 in FIG. 5.
  • a recess 13 is formed which, in its region 14 extending from the surface 12, is formed as a cylindrical part of a circular cylinder.
  • the median plane 15 of the circular cylinder is indicated by dash-dotted lines.
  • the recess thus goes slightly beyond this center plane 15.
  • a conical portion 16 which also extends beyond the median plane 15 also.
  • the shape of the section 16 thus corresponds to the shape of the future screw tip 4 in FIG. 3 and FIG. 4.
  • the section 16 thus also has a conical tip 18.
  • the second pinching jaw 1 1 has a flat counter surface 19, which is arranged parallel to the median plane 1 5 of the circular cylinder and the circular cone.
  • a view of the jaws 10, 1 1 from above in Figure 5 and 6 shows the figure 7.
  • the recess 13 has a cross section which is slightly larger than a semicircle. This is not apparent from the figure 7 in the scale used here, but from Figure 6.
  • 21 are formed in both Kneifbacken that absorb the resulting pinching of the screw tip 4 slugs.
  • FIG. 8 shows a perspective view of the state during the manufacture of the screw, after the later screw tip 4 has been produced by the pinching jaws 10, 11.
  • FIG. 9 similar to FIG. 5, shows the blank for producing the screw immediately after it has been formed, namely above two pinching jaws 30, 31.
  • the most important part of the two jaws is in - - Enlarged scale shown in Figure 1 0.
  • a recess 33 is formed, which is formed in its outgoing from the surface 12 region 34 as a cylindrical part of a circular cylinder.
  • the center plane of this circular cylinder coincides with the separation point between the two pinching jaws 30, 31 and is identified by the reference numeral 35.
  • a conical portion 36 connects, which extends to the opposite interface.
  • the second jaw 31 has a flat counter surface 39 which lies in the median plane 35 of the circular cylinder 34 and the front cone-shaped portion 36.
  • the jaw 31 has a continuation of the conical portion 36 in such a way that a conical tip 38 is formed, which is offset from the central plane, in the direction of the conical portion 36 gone.
  • the mating jaw 31 having the mating surface 39 has a shallow depression 40 in the region of the surface 12, that is to say on the side where the blank is arranged, in order to facilitate the transition of the flattened tip 4.
  • This shallow depression 40 which corresponds in cross-sectional form to the cylindrical region 34, can also be seen in FIG. 11, which represents the plan view of the surface 12 of the two pinching jaws 30 and 31.
  • the mating surface 39 is flat. It is also within the scope of the invention, this counter surface 39 or in the embodiment of Figure 6, the counter surface 19 concave or convex form.
  • the screw tip is delimited by two edges converging in the direction of the screw tip, which run symmetrically with respect to the longitudinal axis of the screw.

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Abstract

Eine Schraube und ein Verfahren zu ihrer Herstellung wird vorgeschlagen, bei der die Schraubenspitze (4) eine seitliche Ausnehmung (7) aufweist. Diese Ausnehmung (7) erstreckt sich von dem vorderen Bereich des Schraubenschafts bis in die kegelförmige Schraubenspitze (4) hinein. Die axiale Erstreckung der Ausnehmung (7) innerhalb des zylindrischen Schraubenschafts (1) ist etwa gleich groß wie die axiale Erstreckung der Schraubenspitze (4). Die Kegelspitze der kegelförmigen Schraubenspitze (4) ist gegenüber der Schraubenlängsachse seitlich in Richtung der Ausnehmung (7) versetzt. Die Schraubenspitze (4) kann durch ein Kneifen zwischen zwei Kneifbacken durch Kaltverformung hergestellt werden.

Description

Beschreibung
Schraube und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einer an dem einen Ende des Schraubenschafts angeordneten Schraubenspitze, die die Form eines Kegels aufweist. Es ist bereits eine Schraube zur Verwendung bei verformbaren Werkstoffen wie Holz, Verbundwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bekannt. Diese Schraube hat eine Schraubenspitze, die in Längsrichtung der Schraube als Teilstück, insbesondere als Hälfte eines Kegels, ausgebildet ist. Die Kegelspitze liegt in der Längsachse des Schraubenschafts. Damit soll der Widerstand beim Eindrehen der Schraube und die Gefahr eines Sprengens des Bauteils verringert werden (EP 1 820978, EP 1 903224 A2). Die Ausnehmung wird spanabhebend hergestellt. Das Gewinde setzt sich bis in die Schraubenspitze fort.
Es gibt Anwendungsfälle, in denen eine Vollgewindeschraube oder eine sonstige Schraube schräg in ein Werkstück eingeschraubt werden muss. Dies kann beispielsweise bei der Verbindung von Holzbalken erforderlich sein. Dort sind Winkel von 45° gegenüber der Oberfläche üblich. Bei bisherigen Vollgewindeschrauben wird zum Teil so vorgegangen, dass die Schraube zunächst rechtwinklig angesetzt wird und nach dem Eingreifen in die Oberfläche dann in den gewünschten Winkel verschwenkt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schraube und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, die sich insbesondere dafür eignet, in Holz oder sonstige verformbare Werkstoffe schräg - - eingeschraubt zu werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder eine Schraube mit den Merkmalen des Anspruchs 2 und/oder ein Verfahren mit den Merkmalen des Verfahrensanspruchs vor.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine Schraube mit einer derartigen seitlichen Abflachung, die bis zu der Kegelspitze der Schraubenspitze reicht, für das Einschrauben unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel besonders gut eignet. Solche Anwendungsfälle gibt es häufig, wenn nämlich mehrere Konstruktionselemente, beispielsweise Holzbalken, durch eine schräg verlaufende Schraube miteinander verbunden werden sollen.
Auch eine Schraube mit einer exzentrisch angesetzten Kegelspitze der Schraubenspitze hat diese Eigenschaften.
Es ist auf diese Weise mithilfe dieser Schraube nicht mehr erforderlich, zunächst die Schraube senkrecht anzusetzen und erst anschließend in den gewünschten Winkel zu verschwenken. Die Schraube kann stattdessen gleich in der korrekten schrägen Position angesetzt werden.
Während die im Stand der Technik bekannte Schraube spanabhebend mit einer Ausnehmung versehen wird, schlägt die Erfindung vor, die spezielle Form der Schraubenspitze, nämlich einen nur teilweise ausgebildeten Kegel, durch Kneifen zwischen mindestens zwei Kneifbacken herzustellen, also durch eine Verformung des Materials und nicht durch einen spanabhebenden Vorgang. Dies verringert den Herstellungsaufwand und führt auch zu einer geeigneten Form der Ausnehmung. - -
I n nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abflachung an der Seite der Kegelspitze schräg gegenüber einer in der Längsachse des Schraubenschafts liegenden Ebene verläuft. I n nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die seitliche ebene Abflachung der Schraubenspitze über einen Krümmungsradius oder eine gekrümmten Form innerhalb des Schraubenschafts in die Außenseite des Schraubenschafts übergeht. Es gibt also keine scharfe Begrenzung der durch die Abflachung begrenzten Ausnehmung an der Seite der Kegelspitze. Die Ausnehmung setzt sich in den Schraubenschaft fort.
Während bei üblichen Schrauben in vielen Fällen das Gewinde sich bis in die kegelförmige Schraubenspitze fortsetzt, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Schraubenspitze frei von einem Gewinde ist. Das Gewinde endet also am Übergang zwischen dem Schraubenschaft und der Schraubenspitze.
I n nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abflachung leicht gekrümmt, insbesondere konkav gekrümmt, verläuft.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Spitzenwinkel der Schraubenspitze, also der Kegelwinkel, im Bereich von etwa 50° bis etwa 70°, vorzugsweise bei etwa 60° liegt.
Die Erfindung schlägt ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Schraube vor. Ausgehend von einem Drahtstift wird an einem Ende des Kontaktstifts ein Kopf geformt, beispielsweise durch Aufstauchen. Dieser Kopf kann auch eine Schraubenantriebsvertiefung aufweisen. Auch eine Außenform des Schraubenkopfs zur Verbindung mit einem Einschraubwerkzeug ist möglich. An dem anderen Ende wird - - die Schraubenspitze geformt. Die Schraubenspitze erhält die Form eines Teilkegels, insbesondere eines Kreiskegels mit einer seitlichen Abflachung, die in einer Ebene liegt. Erst nach Herstellen der Schraubenspitze wird auf den Schraubenschaft ein Gewinde gewalzt.
In Weiterbildung der Erfindung wird zur Bildung der Kegelspitze das freie Ende des Drahtstifts zwischen zwei Kneifbacken gebracht und die beiden Kneifbacken aufeinander zu bewegt, um auf diese Weise die Kegelspitze mit der seitlichen ebenen Abflachung zu formen. Die eine der beiden Kneifbacken weist dabei eine Ausnehmung auf, die der Form des Teilkegels entspricht, während die andere Kneifbacken eine ebene Gegenfläche aufweist. Diese Gegenfläche kann auch konkav oder konvex ausgebildet sein. Beim Herstellen der Schraubenspitze durch Kneifen wird dafür gesorgt, dass die durch die Abflachung begrenzte Ausnehmung sich bis in den Schraubenschaft hinein fortsetzt und dort in die Außenseite des Schraubenschafts übergeht. Dadurch wird erreicht, dass beim Walzen des Gewindes die Schraubenspitze seitlich in Richtung auf die Ausnehmung nachgibt, so dass die eigentliche Kegelspitze gegenüber der Längsachse der Schraube seitlich versetzt angeordnet wird. Erfindungsgemäß kann die Anbringung der Abflachung so geschehen, dass die Ebene, in der die Abflachung liegt, gegenüber einer in der Längsachse der Schraube liegenden Ebene einen Abstand aufweist.
Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung einer Schraube, wie sie hierin beschrieben wird, zum schrägen Verschrauben in Werkstücke vor.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben - - sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Figur 1 die Seitenansicht einer Schraube nach der Erfindung;
Figur 2 in vergrößertem Maßstab das vordere Ende der Schraube der Figur 1 ;
Figur 3 die Seitenansicht eines Rohlings zur Herstellung der
Schraube vor dem Aufwalzen des Gewindes;
Figur 4 in vergrößertem Maßstab das vordere Ende des Rohlings der Figur 3;
Figur 5 den Rohling nach dem Herstellen der Schraubenspitze mit den Kneifbacken; Figur 6 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch die zusammengesetzten Kneifbacken;
Figur 7 eine Ansicht der Kneifbacken von oben in Figur 5 und Figur
6;
Figur 8 perspektivisch den Rohling mit den Kneifbacken nach
Formen der Schraubenspitze;
Figur 9 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung einer zweiten
Ausführungsform;
Figur 1 0 eine der Figur 6 entsprechende Darstellung der zweiten - -
Ausführungsform;
Figur 1 1 eine der Figur 7 entsprechende Darstellung der zweiten
Ausführungsform;
Figur 12 die der Figur 8 entsprechende Darstellung der zweiten
Ausführungsform;
Figur 1 3 eine Ansicht der Schraubenspitze von links in Figur 2 bzw.
von rechts in Figur 4.
Die in Figur 1 in Seitenansicht dargestellte Schraube enthält einen Schraubenschaft 1 mit einem Schraubengewinde 2. An dem einen in Figur 1 oberen Ende ist ein Schraubenkopf 3 angeformt, beispielsweise durch Aufstauchen eines Drahtstifts, aus dem die Schraube hergestellt wird. Das Schraubengewinde 2 erstreckt sich im dargestellten Fall über die gesamte Länge des Schraubenschafts 1 . An dem dem Schraubenkopf 3 gegenüberliegenden Ende der Schraube ist eine Schraubenspitze 4 ausgebildet, die durch Verformen des Drahtstifts hergestellt ist. Die Schraubenspitze 4 enthält die Form eines Kegels mit einer seitlichen Ausnehmung. Die Kegelspitze weist einen Kegelwinkel von angenähert 60° auf.
Einzelheiten dieser Schraubenspitze 4 gehen aus der Figur 2 hervor, die eine vergrößerte Darstellung des vorderen Endes der Schraube der Figur 1 enthält. Der zylindrische Schraubenschaft 1 endet in einer Ebene 5, an die sich die Schraubenspitze 4 anschließt. Das Gewinde 2 der Schraube endet ebenfalls in dieser Ebene 5. Die Gewindehöhe nimmt gegen Ende des Gewindes 2 ab.
I n dem vorderen Ende der Schraube ist eine Ausnehmung 6 gebildet, die von einer Abflachung 7 begrenzt wird. Die Abflachung 7 der - -
Schraube reicht bis in die Kegelspitze 8. Aus der in Figur 2 zu sehenden Seitenansicht verläuft die Abflachung 7 innerhalb der Schraubenspitze geradlinig, so dass die Abflachung 7 innerhalb der Schraubenspitze 4 in einer Ebene liegt. Diese Ebene schließt mit einer in der Schraubenlängsachse liegenden Ebene einen Winkel von etwa 5 bis 10° ein. Die Kegelspitze 8 ist gegenüber der Längsachse der Schraube, die in der Figur 2 angedeutet ist, seitlich versetzt, und zwar in Richtung auf die Ausnehmung 6. Die Abflachung 7 innerhalb der Schraubenspitze 4 geht dann über eine geschwungene Begrenzungsfläche 9 in die Außenseite 1 0 des Schraubenschafts 1 über. Damit reicht die Ausnehmung 6 über die Schraubenspitze 4 hinaus auch in den Schaft 1 . Die Längserstreckung der Ausnehmung 6 innerhalb des Schraubenschafts ist etwa gleich groß wie die axiale Erstreckung der Schraubenspitze 4.
Diese Schraube eignet sich insbesondere für ein Verschrauben unter einem spitzen Winkel gegenüber der Oberfläche eines Werkstücks. Die Kante zwischen der Oberfläche der Kegelspitze 4 und der Abflachung 7 bildet eine Schneidkante, die in eine Seitenansicht aus einer Richtung quer zu der Ansicht der Figur 2 schräg verläuft. Innerhalb des Schraubenschafts 1 bildet die Kante zwischen der Oberfläche 10 des Schraubenschafts 1 und der Ausnehmung 6 ebenfalls eine Schneidkante.
Zur Erläuterung der Herstellung einer solchen Schraube wird nun auf die folgenden Figuren Bezug genommen. Die Figur 3 zeigt einen Rohling zur Herstellung der Schraube, der schon mit einem Schraubenkopf 3 und einer Schraubenspitze 4 versehen worden ist, der aber noch kein Gewinde aufweist. Das Gewinde wird also erst nach dem Herstellen der Schraubenspitze 4 aufgewalzt. - -
Die Figur 4 zeigt in vergrößertem Maßstab das vordere Ende des Schraubenrohlings. Die spätere Schraubenspitze 4 weist eine ebene Abflachung 7 auf, die die Ausnehmung 6 innerhalb der kegelförmigen Schraubenspitze 4 begrenzt. Die Abflachung 7 verläuft parallel zu einer in der Längsachse des Rohlings liegenden Ebene. Diese Ebene weist von der Längsachse des Schraubenrohlings einen Abstand auf. Dadurch ist die Kegelspitze 8 innerhalb eines kurzen Abstands noch als Vollkegel ausgebildet. Die Teilkegelform entsteht also in einem bestimmten Abstand von der Kegelspitze 8.
Die Figur 5, auf die jetzt Bezug genommen wird, zeigt den Rohling zur Herstellung der Schraube unmittelbar nach seiner Formung in Verbindung mit zwei Kneifbacken 1 0, 1 1 . Auch hier ist der die Schraubenspitze 4 betreffende Bereich vergrößert dargestellt, und zwar in Figur 6. Die Figur 6 zeigt also einen Teilschnitt durch die Anordnung der Kneifbacken 1 0 und 1 1 in Figur 5.
I n der Kneifbacke 10 ist von der Oberfläche 12 ausgehend eine Ausnehmung 13 gebildet, die in ihrem von der Oberfläche 12 ausgehenden Bereich 14 als zylindrischer Teil eines Kreiszylinders ausgebildet ist. Die Mittelebene 15 des Kreiszylinders ist strichpunktiert angedeutet. Die Ausnehmung geht also etwas über diese Mittelebene 1 5 hinaus. An diesen zylindrischen Abschnitt 14 schließt sich dann ein kegelförmiger Abschnitt 16 an, der ebenfalls über die Mittelebene 15 hinaus reicht. Die Form des Abschnitts 16 entspricht also der Form der zukünftigen Schraubenspitze 4 in Figur 3 und Figur 4. Der Abschnitt 16 weist also auch eine Kegelspitze 18 auf. Die zweite Kneifbacke 1 1 weist eine ebene Gegenfläche 19 auf, die parallel zur Mittelebene 1 5 des Kreiszylinders und des Kreiskegels angeordnet ist. - -
Eine Ansicht der Kneifbacken 10, 1 1 von oben in Figur 5 und 6 zeigt die Figur 7. Die Ausnehmung 13 hat einen Querschnitt, der etwas größer als ein Halbkreis ist. Dies geht aus der Figur 7 in dem hier verwendeten Maßstab nicht hervor, aber aus Figur 6. Beidseits der Ausnehmung 13 sind in beiden Kneifbacken 10, 1 1 Freiräume 20, 21 gebildet, die den beim Kneifen der Schraubenspitze 4 entstehenden Butzen aufnehmen.
Die Figur 8 zeigt perspektivisch den Zustand beim Herstellen der Schraube, nachdem die spätere Schraubenspitze 4 durch die Kneifbacken 1 0, 1 1 hergestellt wurde.
Wenn nun der Schraubenrohling mit der so gekniffenen Spitze 4 mit einem Gewinde versehen wird, das bis zu der Ebene 5 zwischen dem zylindrischen Teil des Schraubenschafts 1 und der Spitze 4 reicht, so gibt der Bereich des vorderen Endes des Schraubenschafts 1 im Bereich der Ausnehmung 6 aufgrund des Fehlens des Materials in der Ausnehmung 6 nach, so dass sich die Schraubenspitze 4 leicht schräg stellt und damit die in Figur 1 und 2 dargestellte Form einnimmt. Auf diese Weise entsteht die exzentrische Anordnung der Kegelspitze 8 und der schräge Verlauf der Abflachung 7.
Es ist natürlich auch möglich, einen solchen schrägen Verlauf der Abflachung 7 und damit die exzentrische Anordnung der Kegelspitze 8 der Schraubenspitze 4 auf andere Weise herzustellen.
Die in den folgenden Figuren dargestellte Ausführungsform des von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens unterscheidet sich nur in Einzelheiten von der vorhergehenden Ausführungsform. Die Figur 9 zeigt ähnlich wie die Figur 5 den Rohling zur Herstellung der Schraube unmittelbar nach seiner Formung, und zwar oberhalb von 2 Kneifbacken 30, 31 . Der maßgebende Teil der beiden Kneifbacken ist in - - vergrößertem Maßstab in Figur 1 0 dargestellt. In der einen Kneifbacke 30 ist von ihrer Oberfläche 12 ausgehend eine Ausnehmung 33 gebildet, die in ihrem von der Oberfläche 12 ausgehenden Bereich 34 als zylindrischer Teil eines Kreiszylinders ausgebildet ist. Die Mittelebene dieses Kreiszylinders fällt mit der Trennstelle zwischen den beiden Kneifbacken 30, 31 zusammen und ist durch das Bezugszeichen 35 gekennzeichnet. An diesen zylindrischen Abschnitt 34 schließt sich ein kegelförmiger Abschnitt 36 an, der bis zur gegenüberliegenden Trennfläche reicht.
Die zweite Kneifbacke 31 weist eine ebene Gegenfläche 39 auf, die in der Mittelebene 35 des Kreiszylinders 34 und des vorderen kegelförmigen Abschnitts 36 liegt. An der dem kegelförmigen Abschnitt 36 der anderen Kneifbacke 30 gegenüberliegenden Seite weist die Kneifbacke 31 eine Fortsetzung des kegelförmigen Abschnitts 36 in der Weise auf, dass eine Kegelspitze 38 gebildet ist, die gegenüber der Mittelebene versetzt angeordnet ist, und zwar in Richtung von dem kegelförmigen Abschnitt 36 weg. Die die Gegenfläche 39 aufweisende Kneifbacke 31 weist im Bereich der Oberfläche 12, also auf der Seite, wo der Rohling angeordnet ist, eine flache Vertiefung 40 auf, um den Übergang der abgeflachten Spitze 4 zu erleichtern. Diese flache Vertiefung 40, die in Querschnittsform dem zylindrischen Bereich 34 entspricht, ist auch in Figur 1 1 zu sehen, die die Draufsicht auf die Fläche 12 der beiden Kneifbacken 30 und 31 darstellt.
Auch mit diesen beiden Kneifbacken 30, 31 wird durch Kneifen der vordere Bereich des Rohlings so verformt, dass nach dem Walzen des Gewindes ein schräger Verlauf der Spitze mit der exzentrischen Anordnung der eigentlichen Schraubenspitze entsteht. - -
In dem dargestellten und beschriebenen Beispiel ist die Gegenfläche 39 eben. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, diese Gegenfläche 39 bzw. bei der Ausführungsform der Figur 6 die Gegenfläche 19 konkav oder konvex auszubilden.
Wie man einer Zusammenschau der Figur 2 bzw. 4 mit Figur 13 entnehmen kann, wird die Schraubenspitze von zwei in Richtung auf die Schraubenspitze konvergierenden Kanten begrenzt, die symmetrisch zur Längsachse der Schraube verlaufen.

Claims

Patentansprüche
Schraube, mit
einem Schraubenschaft (1 ),
einem an dem einen Ende des Schraubenschafts (1 ) angeordneten Schraubenkopf (3),
einem sich über mindestens einen Teil des Schraubenschafts (1 ) erstreckenden Schraubengewinde
(2), sowie mit
einer Schraubenspitze (4) in Form eines Kegels, der
als Teil eines Kreiskegels mit einer seitlichen bis zu der
Kegelspitze (8) reichenden Abflachung (7) ausgebildet ist.
Schraube, mit
einem Schraubenschaft (1 ),
einem an dem einen Ende des Schraubenschafts (1 ) angeordneten Schraubenkopf
(3),
einem sich über mindestens einen Teil des Schraubenschafts (1 ) erstreckenden Schraubengewinde (2), sowie mit
einer Schraubenspitze (4) in Form eines Kegels, insbesondere nach Anspruch 1 , wobei
die Kegelspitze (8) exzentrisch zur Längsachse des Schraubenschafts (1) angeordnet ist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schraubenspitze
(4) durch ein Kneifen in mindestens zwei Kneifbacken (10, 11 ) herstellbar ist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abflachung (7) schräg gegenüber der Längsachse verläuft.
5. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die seitliche Abflachung (7) der Schraubenspitze (4) eine ebene Fläche bildet und über eine Krümmung innerhalb des Schraubenschafts (1 ) in die Außenseite (10) des Schraubenschafts (1 ) übergeht.
6. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schraubenspitze (4) frei von einem Gewinde (2) ist.
7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abflachung (7) konkav ausgebildet ist.
8. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kegelwinkel der Schraubenspitze im Bereich von etwa 50° bis etwa 70°, insbesondere bei etwa 60° liegt.
9. Verfahren zum Herstellen einer Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten:
9.1 an einem Ende eines Drahtstifts wird ein Kopf (3) angeformt,
9.2 an dem gegenüberliegenden Ende des Drahtstifts wird eine Schraubenspitze (4) in Form einer Kegelspitze gebildet,
9.3 die Kegelspitze wird mit einer seitlichen in einer Ebene liegenden Abflachung (7) versehen,
9.4 anschließend wird der Drahtstift zur Bildung eines Gewindes (2) zwischen Walzbacken gewalzt.
1 0. Verfahren nach Anspruch 9, bei der zur Bildung der Schraubenspitze (4) das freie Ende des Drahtstücks zwischen zwei Kneifbacken (1 0, 1 1 ) gebracht und die beiden Kneifbacken (1 0, 1 1 ) aufeinander zu bewegt werden, wobei vorzugsweise die eine Kneifbacke (1 0) eine der Form des Teilkegels entsprechende Ausnehmung (13) und die andere Kneifbacke (1 1 ) eine parallel zur Längsachse verlaufende ebene Gegenfläche (19) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Schraubenspitze (4) mit einer ebenen Abflachung (7) versehen wird, die nicht bis zur Längsachse der Schraube reicht und über eine Krümmung in den Schraubenschaft (1 ) übergeht.
Verwendung einer Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Einschrauben unter einem spitzen Winkel in einem Werkstück.
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